三維磁感式電子羅盤與標定系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、利用地磁導航的指南針在很長一段時間里方便了世界人民的航海及長途旅行，指南針對我國的鄭和下西洋、國外的發(fā)現(xiàn)美洲新大陸和實現(xiàn)環(huán)球航行有著至關重要的作用。而隨著時代的進步，精度更高、穩(wěn)定性更好的電子羅盤逐步取代了易失磁、抗沖擊能力差的傳統(tǒng)指南針。電子羅盤是依靠內(nèi)部的磁敏傳感器感應地球磁場來指示方向的電子儀器，針對不同磁敏傳感器的對比，本文選用性能優(yōu)越的磁感傳感器研制三維磁感式電子羅盤，并通過實驗對電子羅盤的標定算法進行探究與對比。
　　

2、 本文首先對電子羅盤的應用領域和重要性進行概述，對比了應用于電子羅盤的不同磁敏傳感器的優(yōu)劣，并調(diào)研了磁敏傳感器和電子羅盤的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，針對磁感傳感器的優(yōu)越性和國內(nèi)使用較少的現(xiàn)狀，提出了研制基于磁感傳感器的電子羅盤和研究由此帶來的標定算法問題的設想。然后，詳細敘述了三維電子羅盤的工作原理和用于校準電子羅盤的歸零歸一法和最小二乘法的標定算法原理，并基于磁感傳感器的正交問題，提出了機械校準算法。其次，概述了本文中三維電子羅盤的硬件布局，

3、介紹了其內(nèi)部磁敏傳感器和傾角傳感器以及單片機的選型，描述了電子羅盤的電路板設計及其封裝的詳細過程，為標定電子羅盤的實驗，整合了實驗室的精密轉動平臺。然后，針對電子羅盤的硬件構架，使用C語言設計了電子羅盤的程序，在VC++6.0的環(huán)境下設計了上位機采集電子羅盤數(shù)據(jù)和顯示面板的軟件，并使用Matlab軟件編寫了處理實驗數(shù)據(jù)用于標定電子羅盤的程序，展示了程序和軟件設計的流程圖，并列舉了部分程序。再次，為探究校準電子羅盤的標定算法，進行了一系列