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)傳感器用于測量自行火炮平臺與水平面的兩個夾角。穩(wěn)定性和精度是衡量姿態(tài)傳感器性能的兩個重要指標，穩(wěn)定性指標反映的是姿態(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的關(guān)鍵。因此，在基于姿態(tài)傳感器的測量研究中，將這兩個性能檢測作為研究的重點。傳統(tǒng)的硬件檢測儀器只能檢測普通環(huán)境中姿態(tài)傳感器的穩(wěn)定性和精度，無法模擬檢測戰(zhàn)場復(fù)雜因素干擾環(huán)境中姿態(tài)傳感器的穩(wěn)定性和精度。針對這一關(guān)鍵問題提出基于LabVIEW的虛擬檢測儀器

2、，實現(xiàn)模擬戰(zhàn)場環(huán)境中對姿態(tài)傳感器穩(wěn)定性和精度的檢測。
　　戰(zhàn)場干擾因素復(fù)雜而眾多，例如電磁干擾、高溫高寒、振動等。本論文主要研究電磁干擾因素對姿態(tài)傳感器的穩(wěn)定性影響，并在LabVIEW軟件平臺上編寫基于姿態(tài)傳感器的虛擬檢測儀器。通過SolidWorks三維軟件對傳輸線和姿態(tài)傳感器主板建模，導(dǎo)入C S T電磁仿真軟件對傳輸線和姿態(tài)傳感器主板進行電磁仿真。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姿態(tài)傳感器輸出數(shù)據(jù)

3、的影響關(guān)系。然后通過編程完成虛擬儀器的搭建。通過仿真分析得出當電磁干擾從姿態(tài)傳感器主板正面照射時，在主板表面附近產(chǎn)生的耦合電磁場強度最大;頻率為4GHZ-5GHZ的外界電磁干擾場對姿態(tài)傳感器的影響最大；相同頻譜的外界電磁干擾對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0.008°,精度誤差不超過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)計并完成基于姿態(tài)傳感器的四個不同功能的虛擬儀器,包括串口調(diào)試儀器、穩(wěn)定性虛擬檢測儀器、精度檢測儀器和疊加電磁千擾穩(wěn)定性虛擬檢測儀器。串口調(diào)試儀器主要是驗證姿態(tài)傳感器與虛擬儀器之間的數(shù)據(jù)傳輸，即檢驗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)定性虛擬檢測儀器用于檢測姿態(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儀器提供基礎(chǔ)程序框架；精度檢測儀器用于檢測姿態(tài)傳感器的角度值；疊加電磁干擾穩(wěn)