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全固态三轴电子罗盘的设计与研究
资料介绍
目前市场上的磁罗盘存在许多问题,如体积大、重量重、功耗高,以及调试过程复杂、误差补偿性能不佳等。微控制器性能卓越,技术发展成熟,例如单片机等。如果将单片机等微控制器加入到磁罗盘系统中,可以有效地改善磁罗盘的整体性能,达到更好的效果,这就是本文所研究的内容。
本文所要研制一种全固态三轴电子罗盘,以磁通门传感器作为敏感元件来测量地磁场,采用双轴加速度计来测量载体的姿态,起到倾斜补偿的作用;采用单片机作为微控制器来采集磁通门信号与载体的姿态数据,对以上参量进行处理并计算出载体的航向角,最终将航向角数值通过LED数码管显示出来。研究过程主要包括电子罗盘的硬件设计、硬件焊接、硬件调试、软件设计、软件调试、分模块调试以及系统整体调试,整体调试完成之后进行电子罗盘的性能测试实验。实验过程分为水平测试和倾斜测试,将本文研制的电子罗盘放置于无磁转台上,分别在水平状态下与倾斜状态下进行测量,得到其显示的航向角数值,并将此数值与实际值做比较,发现测量结果存在一定的误差。
通过分析误差来源,确定误差补偿方法,并在误差补偿之后再次进行实验。实验结果显示经误差补偿之后电子罗盘在水平状态下的测量误差有所降低,整体性能得到改善。本文所设计的全固态三轴电子罗盘能够实时显示载体的航向角数值,在0360范围内航向角的测量精度可达1,系统分辨率可达0.3,同时具有体积小、重量轻、功耗小和成本低等优点,可以满足定向导航的性能要求,具有很大的应用价值。
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资料：bitboy
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