尚剑宇，张晓明，2* ，黄建林，崔 星，刘 俊，2

(1.中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051;2.中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051)

常规弹药制导化是当今常规弹药发展的主流方向之一［1］。高速旋转可以保证灵巧弹药稳定飞行，因此获得弹丸转速信息是对常规弹药进行改造的必由之路［2－4］。磁传感器通过测量地磁场矢量信息，可完成常规弹丸转速的测量［5－6］，且由于其封装体积小、抗过载能力强、量程大、成本低而脱颖而出。磁传感器用于测量高速旋转弹丸的转速时，会输出频率缓慢变化的非平稳信号，采用一定的时频分析方法分析该信号即可得到弹丸的转速。本文分别采用峰值检测、过零周期检测、短时傅立叶变换(STFT)和“滑动窗口”Chirp-z变换方法对磁传感器输出信号进行时频分析，对比获得精度较高的转速提取算法。

1 常规弹药转速测量原理

磁传感器主要通过敏感地磁场矢量信息来确定弹丸任意时刻的姿态角，且由于其启动时间短，无积累误差而被广泛应用于弹体的姿态测量［7］。本文将单轴磁传感器敏感轴沿弹丸径向安装，通过对弹丸质点外弹道模型、载体磁场模型和单轴磁传感器模型的构建来仿真磁传感器输出信号。由于磁传感器捷联在弹体上，会输出与转速同频率的信号，采用一定的时频分析方法提取磁传感器输出信号的频率即可获得弹丸转速。

为了对该转速提取算法进行评估，需要弹丸理论转速作为参考标准。……