組合式航向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字磁羅盤因其機構(gòu)中沒有可動部件，具有良好的抗沖擊性，且結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、啟動快、成本低等優(yōu)點，近年來受到人們的廣泛重視。如何補償外界干擾磁場造成的羅差是數(shù)字磁羅盤的主要研究內(nèi)容。本文在對前人提出的羅差補償算法研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個由數(shù)字磁羅盤和陀螺儀組成的組合式航向系統(tǒng)。并在該系統(tǒng)上，實現(xiàn)了一種基于卡爾曼濾波算法的實時羅差補償方法，完成了組合式航向系統(tǒng)的調(diào)試與實驗。論文主要內(nèi)容如下： 1、在對數(shù)字磁羅盤和陀螺儀航向測

2、量原理研究的基礎(chǔ)上，推導出航向角計算公式。 2、介紹了組合式航向系統(tǒng)的硬件設(shè)計。給出了硬件總體方案，詳細介紹磁阻傳感器的置位／復位脈沖電路、加速度計外圍電路、陀螺接口電路以及TTL電平與RS-232電平間轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計。 3、分析了各傳感器自身存在的誤差，針對非正交、零位及標度因數(shù)等誤差提出了相應(yīng)的補償方案；分析了羅差形成的原因：建立了羅差方程和組合式航向系統(tǒng)的卡爾曼濾波方程；在給出系統(tǒng)軟件整體框架的基礎(chǔ)上，編程實現(xiàn)了系