彈上遙測(cè)系統(tǒng)若干關(guān)鍵智能傳感器信息測(cè)量及融合研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類(lèi)號(hào)：V556.1學(xué)號(hào)：070081102006南昌航空南昌航空南昌航空南昌航空大學(xué)大學(xué)大學(xué)大學(xué)碩碩碩碩士士士士學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)位位位位論論論論文文文文（學(xué)位研究生）彈上遙測(cè)系統(tǒng)若干關(guān)鍵智能傳感器信息彈上遙測(cè)系統(tǒng)若干關(guān)鍵智能傳感器信息彈上遙測(cè)系統(tǒng)若干關(guān)鍵智能傳感器信息彈上遙測(cè)系統(tǒng)若干關(guān)鍵智能傳感器信息測(cè)量及融合研究測(cè)量及融合研究測(cè)量及融合研究測(cè)量及融合研究碩士研究生：江民俊導(dǎo)師：王琪教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：檢測(cè)技

2、術(shù)與自動(dòng)化裝置所在單位：信息工程學(xué)院答辯日期：2010年6月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要遙測(cè)是導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的重要組成部分。在導(dǎo)彈的研制試飛中，常用遙測(cè)系統(tǒng)跟蹤和獲取導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)信息、彈上各關(guān)鍵部件的工作狀態(tài)信息和彈上環(huán)境信息，為導(dǎo)彈性能的評(píng)定、故障分析和設(shè)計(jì)方案改進(jìn)提供依據(jù)。隨著微電子、計(jì)算機(jī)、傳感器、通信等技術(shù)的發(fā)展以及嵌入式技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，給彈上遙測(cè)系統(tǒng)帶來(lái)新的機(jī)遇、挑戰(zhàn)和變化，遙測(cè)設(shè)備進(jìn)一步高精度化、小型化、多功能化

3、，遙測(cè)系統(tǒng)性能進(jìn)一步提高。在遙測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用GPS技術(shù)是當(dāng)今導(dǎo)彈遙測(cè)技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。遙、外測(cè)的結(jié)合在導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)中具有良好的應(yīng)用前景，是一種有生命力的測(cè)量手段，在國(guó)內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用。針對(duì)CCSDS分包遙測(cè)比PCM遙測(cè)具有顯著的優(yōu)越，本文提出基于CCSDS分包遙測(cè)的信息遙測(cè)體制。本文將高性能32位ARM嵌入式微處理器以及實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)引入到彈上遙測(cè)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了基于ARM平臺(tái)的彈上遙測(cè)系統(tǒng)，并對(duì)其若干關(guān)鍵智能傳感器信息測(cè)量與融合

4、進(jìn)行研究。ARM系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)分為硬件和軟件兩部分，硬件部分主要由智能傳感器模塊、S3C2440A處理器核心模塊以及外圍電路組成；軟件部分以u(píng)COSII為軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)，應(yīng)用程序采用C語(yǔ)言編程。本文主要對(duì)GPS、三軸磁力計(jì)和氣壓高度計(jì)三個(gè)智能傳感器的信息進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)后兩個(gè)智能傳感器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。三軸磁力計(jì)的設(shè)計(jì)是基于Honeywell單雙軸磁阻傳感器HMC1021Z1022和單片機(jī)，氣壓高度計(jì)包括數(shù)字壓力傳感器MS5534B、單片機(jī)、串口

5、通信模塊以及電源模塊。在對(duì)GPS信息測(cè)量時(shí)，通過(guò)分析GPS輸出的信息格式，提出了一種基于串口的快速、準(zhǔn)確的壓棧式解析GPS信息方法。本文在基于彈上遙測(cè)信息融合研究的要求下，對(duì)多傳感器信息融合理論以及常用的融合方法進(jìn)行了研究與探討，重點(diǎn)對(duì)Kalman濾波、集中式Kalman濾波和聯(lián)邦濾波融合算法進(jìn)行研究分析，并對(duì)這三種融合算法的效果在PC機(jī)上用Matlab進(jìn)行了仿真對(duì)比，得出Kalman濾波融合的效果最好。然后在此基礎(chǔ)上，用Kalman濾