STM32基于地磁的弹体飞行姿态测量技术(3)
时间:2018-08-13 15:13 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
[3] 掌握基于 的模拟信号的 、 转换等参数对定姿精度、更新率的影响，进行参数优化； [4] 对于地磁姿态测量的电路设计进行研究，进行参数优化，提供实验数据； [5] 对地磁姿态测量电路进行实验,验证可行性，提供实验数据及相关图片。 2.2 地磁场基本理论 2.2.1 地磁场特点 地球和近地空间存在地磁场，地磁场由基本磁场和变化磁场叠加而成。基本磁场又称稳定磁场，是地磁场的主要组成部分，约占 ，来源于地球内部。变化磁场指地磁场的各种短期变化，主要来源于地球外部。基本磁场十分稳定，而变化磁场非常微弱。 地球磁场主要来源于地球本体,因地核内部包含大量的铁磁质元素在高温高压作用下转变成自由电子,提高了地层导电率,自由电子在地核与地幔之间不间歇运动,使地球周围形成磁场，[12]如图2.1。  图2.1 地磁场示意图 基本磁场变化非常缓慢，年变率小于千分之一。外源场变化的间歇小，变化比较复杂，平静时的外源场的强度小于内源场的千分之一，强扰动时的外源场也小于内源场的百分之一。因此，在考虑地磁场对测姿实验的影响时，只需考虑基本磁场。 [13] 2.2.2 地磁场坐标 地磁要素是表示地球磁场大小和方向的物理量，如图2.2。地表某点的地磁场强是个矢量，用 表示。关于 的参考坐标系选择如下：坐标系的原点 ，位于参考点； 轴指向地理正北， 轴指向地理正东； 轴垂直向下指向地心。在此座标系中 在水平面的投影与 轴的夹角（即 的方位角），称为磁偏角 。 的倾角，称为磁倾角 。 在坐标系的 水平面上及沿各坐标轴的投影 、 、 和 分别称为正北分量、正东分量和垂直分量和水平分量。磁偏角 、磁倾角 、总磁场强度 及其各分量，统称为地磁要素。描述某点地磁场大小和方向的物理量。地磁要素常用的有7个，但只需3个独立的分量就可以确定一个向量。 图2.2 地磁要素示意图 各地磁要素之间有以下关系： （2.2.1） 地磁要素在世界各地分布差异非常大，但有一定规律； 大体指向北方，在南半球偏向上，北半球偏向下；垂直分量在北极点为0. 634高斯，在南极点为-0.674高斯，在赤道上空是0；水平分量H在赤道处取最大值约0. 34高斯，在磁极处为0；总磁场T最小值为 高斯，位于巴西，最大值为 高斯，位于澳大利亚南部。地磁要素在我国境内也有所不同： 垂直分量Z： -0. 10～0. 56 高斯； 水平分量H ：0. 40～0. 20 高斯； 地磁总量T：0. 41～0. 60 高斯； 磁倾角I：- 10°～70°； 磁偏角D：+ 15°～ - 11°30′。 南京附近地磁偏角-5°（偏西），地磁倾角约46°（偏下）， 水平强度0. 331高斯。 (责任编辑：qin) |