陈胜政，杨 波，张 意，王天明，杨 靖

(西安现代控制技术研究所， 西安 710065)

0 引言

地磁传感器具有成本低、抗过载能力强[1-3]、精度适中、算法容易实现等优点，已经成为低成本制导/修正弹箭最主要的滚转角测量手段[4-5]，并在国内外多型低成本制导弹箭上得到应用[6-7]。

滚转角信号在制导/修正旋转弹箭的控制系统中承担着制导信号坐标变换、控制指令分解等重要任务，其解算精度对制导旋转弹箭的最终命中精度影响较大。文中从地磁传感器解算滚转角的基本原理入手，分析并推导出决定滚转角解算精度的主要因素及误差方程。并进行了相关仿真分析，为地磁传感器在旋转弹箭上的使用提供一定的指导。

1 地磁传感器测姿原理简介

1.1 地磁传感器测姿基本原理

地磁传感器测姿，是利用旋转弹箭飞行区域内的地磁场矢量在旋转弹箭弹体坐标系下的投影分量与地面坐标系下的投影分量之间的坐标转换关系，来建立起关于3个欧拉角的联立方程组来进行的。通过对联立方程组进行变换，分离出滚转角变量，进而得到关于滚转角的解析表达式，从而在代入有关参量的条件下，实现滚转角的实时在线解算。

1.2 地磁场简介

地磁场同重力场一样，是一种全球性的基本物理场[8]。地球表面任意一点的地磁场为一个矢量，记为B，强度记为B。下面建立北天东坐标系OXYZ来对地磁场进行描述。OXYZ是以发射点O为原点，以地理北(北向N)、与地理北垂直并指向地心反方向(天向U)以及地理东(东向E)为3个正交轴建立的坐标系。……