刘宇伦，杨新民，王胜红

（1.南京理工大学 江苏 南京210094；2.淮海工业集团 山西 长治 046000）

弹丸滚转角速度测量系统的设计与实现

刘宇伦1，杨新民1，王胜红2

（1.南京理工大学 江苏 南京210094；2.淮海工业集团 山西 长治 046000）

为了实现弹丸在飞行过程中的姿态测量，设计一种低成本、小体积的滚转角速度测量系统。该系统主要使用地磁传感器获取地磁在其3个正交轴上的分量，经过放大放大、滤波与实时的零偏校正处理，进而根据所检测到的地磁数据的变化解算出滚转角速度。并经理论推导了地磁滚转角速度测量弹体滚转角速度的可行性，并给出了适用条件与局限性。通过实验验证，该方法能在一定的条件下够测得相对精准的滚转角速度，并使得测量系统的体积、重量和成本降低。

姿态测量；滚转角速度；地磁传感器；弹丸

目前，随着对弹药射击精度要求的提高，准确地测量弹体的姿态数据问题对弹箭精确制导的重要性由此凸显。弹箭姿态测量常用的传感器如陀螺仪、加速度计、磁阻传感器等已被广泛应用，并且在理论与实际上都有较高的发展水平。但是惯性测量元件由于炮弹膛内不上电、高过载、低成本、小体积等问题，其应用收到了一定的限制。利用磁阻传感器由于其成本低、体积小、抗过载等特点，测量弹体滚转姿态的方法已经在工程上实现并实际应用[1-3]。

而地磁场信号较弱，易受干扰，产生零偏误差，补偿此误差一般采用椭圆矫正的方法[4]，但椭圆矫正仅在系统初始化时完成，无法在系统运行时实时补偿，因此依据弹丸飞行过程中的特点，设计了可实时校准零偏误差的滚转角速度测量系统，并经实验验证，在一定条件下可以精确测量滚转角速度。……