基于磁阻传感器的地磁导航的研究与应用—地磁信号的干扰研究与修正
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第7-12页 |
| 1.1 课题的研究背景 | 第7页 |
| 1.2 国内外姿态测量技术的研究现状 | 第7-10页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第10-12页 |
| 2 地磁导航中姿态角的测量原理 | 第12-19页 |
| 2.1 地磁场简要介绍 | 第12-14页 |
| 2.1.1 地磁场的特性 | 第12页 |
| 2.1.2 地磁场的数学模型分析 | 第12-14页 |
| 2.2 地磁场矢量的坐标系描述 | 第14-16页 |
| 2.2.1 常用的坐标系 | 第14-15页 |
| 2.2.2 地磁场矢量在导航坐标系中的表示 | 第15-16页 |
| 2.3 飞行体姿态在坐标系中的描述 | 第16-18页 |
| 2.3.1 姿态角的定义 | 第16页 |
| 2.3.2 姿态矩阵方程的介绍 | 第16-18页 |
| 2.4 本章小结 | 第18-19页 |
| 3 地磁方位检测系统的设计 | 第19-34页 |
| 3.1 地磁方位检测系统的设计原理 | 第19-21页 |
| 3.1.1 测量原理 | 第19页 |
| 3.1.2 基准角的计算公式 | 第19-20页 |
| 3.1.3 滚动角γ的计算公式 | 第20-21页 |
| 3.1.4 磁阻传感器的测量盲区 | 第21页 |
| 3.2 实验平台的搭建和硬件电路设计 | 第21-29页 |
| 3.2.1 三维实验转台的设计 | 第21-22页 |
| 3.2.2 HMC系列磁阻传感器的介绍 | 第22-23页 |
| 3.2.3 磁阻传感器的置位复位电路 | 第23-26页 |
| 3.2.4 放大电路的设计 | 第26页 |
| 3.2.5 STM32芯片介绍 | 第26-27页 |
| 3.2.6 电平转换 | 第27-28页 |
| 3.2.7 串口通信电路的设计 | 第28-29页 |
| 3.3 系统软件的设计和光码盘的系统检测 | 第29-32页 |
| 3.3.1 STM32的集成开发环境(IDE) | 第29-30页 |
| 3.3.2 DMA的基本介绍与配置 | 第30页 |
| 3.3.3 ADC的数据采集 | 第30-31页 |
| 3.3.4 光码盘的基本工作原理 | 第31-32页 |
| 3.3.5 光码盘的标定实验 | 第32页 |
| 3.4 本章小结 | 第32-34页 |
| 4 地磁信号的干扰研究和修正 | 第34-41页 |
| 4.1 地磁信号的干扰来源 | 第34-37页 |
| 4.1.1 磁阻传感器的非正交误差 | 第34-35页 |
| 4.1.2 零点补偿误差 | 第35-36页 |
| 4.1.3 罗差分析 | 第36-37页 |
| 4.1.4 磁阻传感器误差 | 第37页 |
| 4.2 地磁信号干扰修正和误差补偿 | 第37-40页 |
| 4.2.1 椭圆假设补偿算法 | 第37-38页 |
| 4.2.2 最小二乘法补偿算法 | 第38-39页 |
| 4.2.3 相位修正算法 | 第39-40页 |
| 4.3 本章小结 | 第40-41页 |
| 5 地磁信号的数据采集和算法验证 | 第41-52页 |
| 5.1 MATLAB GUI上位机软件编写 | 第41-43页 |
| 5.1.1 上位机软件的界面介绍 | 第42页 |
| 5.1.2 几种核心误差补偿算法的程序化 | 第42-43页 |
| 5.2 三维模拟实验转台的地磁数据 | 第43-49页 |
| 5.2.1 实验转台的地磁信号测量数据 | 第44-46页 |
| 5.2.2 弱磁场干扰下的地磁信号测量数据 | 第46-49页 |
| 5.3 实弹打击的地磁数据 | 第49-51页 |
| 5.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 6 地磁数据的网络化共享平台 | 第52-56页 |
| 6.1 地磁数据网络化平台的开发工具介绍 | 第52页 |
| 6.2 地磁数据网络平台数据库的建立 | 第52-53页 |
| 6.3 地磁数据网络平台的建立步骤 | 第53-55页 |
| 6.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 7 总结与展望 | 第56-57页 |
| 致谢 | 第57-58页 |
| 参考文献 | 第58-60页 |
