一种基于地磁信息的旋转炮弹转速测量误差补偿方法

摘要

本发明公开了一种基于地磁信息的旋转炮弹转速测量误差补偿方法。使用本发明能够提高旋转炮弹转速提取精度。本发明首先在炮弹内部安装单轴磁阻传感器，单轴磁阻传感器的敏感轴垂直于炮弹纵对称轴，在炮弹头部安装与弹头锥面共形的GPS天线阵；然后选取一个测量窗口，提取该测量窗口内单轴磁阻传感器在其敏感轴上的投影信号F^b(t)的频率，该频率作为所述测量窗口中心时刻t_s的炮弹转速然后计算炮弹在中心时刻t_s的转速测量误差补偿值Δf(t_s)；最后利用误差补偿值Δf(t_s)对t_s时刻的炮弹转速进行误差补偿，获得炮弹在t_s时刻的实际转速。

主权项

一种基于地磁信息的旋转炮弹转速测量误差补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，在炮弹内部安装单轴磁阻传感器，单轴磁阻传感器的敏感轴垂直于炮弹纵对称轴；在炮弹头部安装与弹头锥面共形的GPS天线阵；步骤2，选取一个测量窗口，提取该测量窗口内单轴磁阻传感器在其敏感轴上的投影信号F^b(t)的频率，该频率作为所述测量窗口中心时刻t_s的炮弹转速步骤3，计算炮弹在中心时刻t_s的转速测量误差补偿值Δf(t_s)；其中，$\Delta f\left(t_s\right)=\frac{1}{2\pi }\frac{d\beta \left(t_s\right)}{dt}\approx \frac{1}{2\pi }\frac{\beta \left(t_s\right)-\beta (t_s-\Delta t)}{\Delta t};$$\beta \left(t_s\right)=\arctan \frac{-F_N^{n}sin\psi \left(t_s\right)+F_E^{n}cos\psi \left(t_s\right)}{F_N^{n}cos\psi \left(t_s\right)sin\theta \left(t_s\right)+F_E^{n}sin\psi \left(t_s\right)sin\theta \left(t_s\right)+F_{\xi }^{n}cos\theta \left(t_s\right)};$${\left[\begin{array}{ccc}{F}_N^n& F_E^n& F_{\xi }^n\end{array}\right]}^T$为炮弹发射处的当地地磁场矢量F在导航坐标系下的投影；ψ(t_s)为t_s时刻炮弹的偏航角；θ(t_s)为t_s时刻炮弹的俯仰角；ψ(t_s)和θ(t_s)由GPS天线阵测量获得的炮弹速度计算获得；Δt为单轴磁阻传感器输出信号的采样间隔时间；步骤4，对t_s时刻的炮弹转速进行误差补偿：f(t_s)为炮弹在t_s时刻的实际转速；步骤5，移动测量窗口，按照步骤2～步骤4的方法，即得到炮弹任意时刻的转速。