地磁测姿国内外研究进展地磁测姿的方法包括:纯地磁组合测姿和地磁与其它方式组合测姿。1 纯地磁组合测姿
郭庆伟,高敏仅利用地磁传感器测量滚转基准角,在此基础上以测量的基准角为基准测量空中的滚转角。具体方法是通过三轴磁阻传感器测量炮口加装的人工磁场(加载的人工磁场强度远远大于地磁场,在此处可以忽略地磁场,仅考虑人工磁场的作用),解算处炮口处的基准角,在空中的姿态测量中仅使用该磁阻传感器测量实时滚转角。25256
李玎 在对旋转弹体姿态信息的测量中完成了磁阻传感器的布阵和测量算法的研究,同时还对测量系统进行了软件和硬件设计,在此基础上对该测量系统进行了仿真,对该方案的可行性、有效性进行了验证,为实现测量系统实用化作了探索。论文网
Graf W,Fleming J,Ng W等一些国外学者也进行了类似的工作研究。
2 地磁与惯性器件组合测姿
纯地磁组合测姿不会有误差累积,但仅由地磁传感器不能独立的测量全姿态信息;微机电陀螺有误差累积,但有体积小,精度高,量程大和抗高过载等优点。因此,将地磁传感器与惯性器件组合,可以相互补充,更好的测量姿态信息 。
鲍亚琪 通过磁传感器和微机电陀螺探测姿态信息,同时提出了测量的算法,基于该算法设计制造了原理样机,并进行了转台实验以对滤波器进行了测试。
曹红松 等人提出了一种采用地磁传感器和硅微陀螺构建低成本姿态探测系统的方案,给出了利用地磁矢量和陀螺探测结果进行弹体姿态解算的数学模型。苑大威对基于 DSP 的地磁陀螺组合测姿系统进行研究,将三轴 MEMS 陀螺与地磁组合成样机,进行转台试验,解算出不同转速下的滚转角并进行误差分析。
Deutschmann 基于EKF算法利用地磁矢量和陀螺仪信息得到航弹的姿态,位置误差分别小于1度和4km。
2004年美国戈达德航天中心基于EKF和伪线性卡尔曼滤波混合算法,利用地磁矢量和辅助传感器信息进行实时自主导航的飞行实验。
3 地磁与卫星组合测姿
罗琳 通过设计最小二乘法对地磁传感器测量的航向角校正补偿,并进行 了实验验证。苗劲松等人提出基于卫星定位系统与磁阻传感器组合的测量方法,利用卫星导航系统提供的弹道信息进行弹体滚转姿态解算。
Benjamming Remondi等一批国外学者也进行过与之相关的研究。
4 地磁-卫星-惯导组合测姿
目前国内外对INS/GPS/地磁测姿与导航的研究还不是很多,且大多数研究还是比较浅显的。
其中,国内,黄显林 等人为了提高导航系统对姿态测量性能,针对姿态误差较大时线性导航误差方程无法使用的问题,推导出适用于大姿态误差角时的地磁姿态量测方程,并结合改进的平方根UKF算法设计了非线性地磁/GPS/SINS组合导航算法.利用MATLAB对大姿态误差角时的非线性地磁/GPS/SINS组合导航系统进行了仿真.
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