基于姿態(tài)傳感器的虛擬儀器的研究和應(yīng)用.pdf

1、姿態(tài)傳感器用于測(cè)量自行火炮平臺(tái)與水平面的兩個(gè)夾角。穩(wěn)定性和精度是衡量姿態(tài)傳感器性能的兩個(gè)重要指標(biāo)，穩(wěn)定性指標(biāo)反映的是姿態(tài)傳感器的可靠性系數(shù)，而精度則是在穩(wěn)定性良好的基礎(chǔ)上輔助自行火炮命中目標(biāo)的關(guān)鍵。因此，在基于姿態(tài)傳感器的測(cè)量研究中，將這兩個(gè)性能檢測(cè)作為研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的硬件檢測(cè)儀器只能檢測(cè)普通環(huán)境中姿態(tài)傳感器的穩(wěn)定性和精度，無(wú)法模擬檢測(cè)戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜因素干擾環(huán)境中姿態(tài)傳感器的穩(wěn)定性和精度。針對(duì)這一關(guān)鍵問(wèn)題提出基于LabVIEW的虛擬檢測(cè)儀器

2、，實(shí)現(xiàn)模擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中對(duì)姿態(tài)傳感器穩(wěn)定性和精度的檢測(cè)。
　　戰(zhàn)場(chǎng)干擾因素復(fù)雜而眾多，例如電磁干擾、高溫高寒、振動(dòng)等。本論文主要研究電磁干擾因素對(duì)姿態(tài)傳感器的穩(wěn)定性影響，并在LabVIEW軟件平臺(tái)上編寫(xiě)基于姿態(tài)傳感器的虛擬檢測(cè)儀器。通過(guò)SolidWorks三維軟件對(duì)傳輸線和姿態(tài)傳感器主板建模，導(dǎo)入C S T電磁仿真軟件對(duì)傳輸線和姿態(tài)傳感器主板進(jìn)行電磁仿真。將得到的耦合電流疊加到姿態(tài)傳感器仿真電路中，從而得到電磁千擾對(duì)姿態(tài)傳感器輸出數(shù)據(jù)

3、的影響關(guān)系。然后通過(guò)編程完成虛擬儀器的搭建。通過(guò)仿真分析得出當(dāng)電磁干擾從姿態(tài)傳感器主板正面照射時(shí)，在主板表面附近產(chǎn)生的耦合電磁場(chǎng)強(qiáng)度最大;頻率為4GHZ-5GHZ的外界電磁干擾場(chǎng)對(duì)姿態(tài)傳感器的影響最大；相同頻譜的外界電磁干擾對(duì)傳輸線的影響不隨傳輸線形狀的改變而變化；姿態(tài)傳感器在普通環(huán)境中穩(wěn)定性誤差不超過(guò)0.008°,精度誤差不超過(guò)0.02°；在外界電磁干擾環(huán)境中，姿態(tài)傳感器的穩(wěn)定性誤差最大為0.053°,小于姿態(tài)傳感器規(guī)定的誤差限0.0

4、6°
　　本論文研究設(shè)計(jì)并完成基于姿態(tài)傳感器的四個(gè)不同功能的虛擬儀器,包括串口調(diào)試儀器、穩(wěn)定性虛擬檢測(cè)儀器、精度檢測(cè)儀器和疊加電磁千擾穩(wěn)定性虛擬檢測(cè)儀器。串口調(diào)試儀器主要是驗(yàn)證姿態(tài)傳感器與虛擬儀器之間的數(shù)據(jù)傳輸，即檢驗(yàn)虛擬儀器是否可以接收到姿態(tài)傳感器輸出端的角度數(shù)據(jù);穩(wěn)定性虛擬檢測(cè)儀器用于檢測(cè)姿態(tài)傳感器在普通環(huán)境中的穩(wěn)定性，并且為后續(xù)研發(fā)其它功能的虛擬檢測(cè)儀器提供基礎(chǔ)程序框架；精度檢測(cè)儀器用于檢測(cè)姿態(tài)傳感器的角度值；疊加電磁干擾穩(wěn)