三維磁感式電子羅盤與標(biāo)定系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、利用地磁導(dǎo)航的指南針在很長(zhǎng)一段時(shí)間里方便了世界人民的航海及長(zhǎng)途旅行，指南針對(duì)我國(guó)的鄭和下西洋、國(guó)外的發(fā)現(xiàn)美洲新大陸和實(shí)現(xiàn)環(huán)球航行有著至關(guān)重要的作用。而隨著時(shí)代的進(jìn)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?jī)?nèi)部的磁敏傳感器感應(yīng)地球磁場(chǎng)來指示方向的電子儀器，針對(duì)不同磁敏傳感器的對(duì)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(shí)驗(yàn)對(duì)電子羅盤的標(biāo)定算法進(jìn)行探究與對(duì)比。
　　

2、 本文首先對(duì)電子羅盤的應(yīng)用領(lǐng)域和重要性進(jìn)行概述，對(duì)比了應(yīng)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(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)磁感傳感器的優(yōu)越性和國(guó)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(biāo)定算法問題的設(shè)想。然后，詳細(xì)敘述了三維電子羅盤的工作原理和用于校準(zhǔn)電子羅盤的歸零歸一法和最小二乘法的標(biāo)定算法原理，并基于磁感傳感器的正交問題，提出了機(jī)械校準(zhǔn)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(jī)的選型，描述了電子羅盤的電路板設(shè)計(jì)及其封裝的詳細(xì)過程，為標(biāo)定電子羅盤的實(shí)驗(yàn)，整合了實(shí)驗(yàn)室的精密轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)。然后，針對(duì)電子羅盤的硬件構(gòu)架，使用C語(yǔ)言設(shè)計(jì)了電子羅盤的程序，在VC++6.0的環(huán)境下設(shè)計(jì)了上位機(jī)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用于標(biāo)定電子羅盤的程序，展示了程序和軟件設(shè)計(jì)的流程圖，并列舉了部分程序。再次，為探究校準(zhǔn)電子羅盤的標(biāo)定算法，進(jìn)行了一系列