基于单总线的弹载装订系统设计

针对常规弹在制导化改造中导航系统初始参数射前装订难题,提出了一种利用单总线通信存储技术的射前初始参数装订方案。为了实现装订数据目的,首先设计弹载装订总体方案,然后搭建了硬件电路及设计了相应软件,最后通过实验验证了该系统的可靠性和传输速度。实验表明该方案通讯可靠性高,通讯速率高,其写入和读取8 byte只分别需要22 ms和10 ms。该设计为弹药射前参数装订提供了一种可靠的解决方案,在常规弹药的智能化改造和智能引信中具有较好的工程应用前景。

基于带电直导线周围磁场的磁传感器动静态特性标定方法

目前磁传感器多用于对静态或准静态磁场环境的测试,当被测磁场矢量快速变化时,磁传感器的动态特性成为影响其测量精度的关键因素。针对测试现场环境中难于产生标准的高频交变激励磁场源致使磁传感器动态特性无法准确快速标定的难题,提出一种基于带电直导线周围磁场的磁传感器动静态特性现场快速标定方法。首先提出并构建了一种基于带电直导线的标准宽频带磁场发生器,采用毕奥-萨伐尔定律分析了带电直导线周围磁场分布规律;其次通过在长直导线中加载典型交变激励电流,产生典型交变磁场,采用系统辨识方法实现对磁传感器动态特性标定;最后对某矢量磁传感器测量系统进行了时域、频域动态模型标定。实验表明所提出的磁传感器动态模型标定方法具有简便、快速、高效、准确的优点,便于工业现场对各类磁传感器进行动静态特性标定。

油井套管中测斜仪方位角精确解算方法

本文提出了一种基于牛顿迭代法的方位角解算方法,该方法解决了钻井姿态测量过程中铁磁性套管的磁化作用导致方位角解算不准确的问题.在分析了磁测斜仪环境磁场和建立磁性套管磁干扰模型的基础上提出了利用牛顿迭代法解算钻具方位角和套管干扰磁场模型参数.同时利用误差传递原理对影响方位角解算精度的因素进行了分析.最后针对该方法进行了一系列的仿真验证,仿真结果表明:相比于传统解算算法,该方法能够更准确地解算出钻井的方位角.同时,当外界条件一定时,方位角误差主要受顶角θ的影响,当θ=arctan(tanIcosφ)时,误差最大,所以在实际测量过程中可以通过尽量避免θ=arctan(tanIcosφ)来减小误差.

基于MARG的无人机抗干扰系统的研究

由IMU或电子罗盘组成的无人机航姿测量系统易受载体有害加速度或周围局部磁场干扰导致姿态角解算不准确;针对该问题提出将自适应扩展卡尔曼滤波算法应用于该系统;在卡尔曼滤波算法中提出引入分段函数构造自适应测量噪声方差阵;相比于传统噪声方差阵的阈值判断方法,该方法提高了传感器信息的利用率,进一步减小了外界干扰对系统姿态估计的影响,最终提高了姿态角的解算精度;最后针对该方法进行了仿真分析和无磁转台实验验证,仿真和实验结果表明,该方法能有效提高无人机航姿测量系统的抗干扰能力,具有一定的应用价值。

各向异性磁电阻传感器高精度测试技术

针对各向异性磁电阻(AMR)传感器在受到强磁干扰后灵敏度下降问题和温漂问题,提出运用"复位/置位"脉冲对传感器进行高精度测量的技术.分析了各向异性磁电阻传感器工作原理和复位/置位结构;阐述了复位/置位测试方案和零点补偿方法;设计了相应的电路,并进行了一系列的实验验证.实验结果表明:采用基于"复位/置位"脉冲的AMR磁传感器高精度测试技术可以有效解决磁阻传感器受强磁干扰后灵敏度下降问题,并有效消除AMR传感器零点温度漂移影响,提高了传感器的测量精度.在高精度磁场测量领域具有参考意义.

磁通集聚结构磁场放大特性研究

针对现阶段常用磁传感器对弱磁场测量灵敏度低的问题,利用软磁材料具备对外磁场集聚放大的特性,通过在磁传感器外部的磁通集聚结构以提高磁测系统的灵敏度。利用ANSYS软件重点分析了T形、斜线形以及条状磁通集聚结构的轴向、横向磁场放大特性并通过实验进行验证。磁力线在磁通集聚结构内部流动的过程中发生了磁通泄漏现象,三种结构中T形磁通集聚结构对外部磁场的放大效果最好,放大倍数达21倍左右。通过对三种结构的线性工作范围进行测试,得到斜线形磁通集聚结构线性工作范围比T形磁通集聚结构线性工作范围大51%。磁传感器外加磁通集聚结构能明显提高对弱磁场的测量精度。

基于非均匀采样的光纤光栅解调系统

鉴于重叠多光纤Bragg光栅(FBG)传感器均匀采样时遇到的数据频谱混叠问题,提出利用扫描周期随机变化的正弦波实现传感FBG的非均匀采样方法,并在一种基于可调谐F-P滤波器的FBG解调系统中得到成功应用。实验结果显示,本文方法能够很好避免混叠现象,并且还能以低于Nyquist采样频率对信号进行采样分析。