彈載地磁測角裝置的半實物仿真.pdf

1、為研究地磁測姿技術在制導彈藥中的應用，本文針對彈載地磁測角裝置研制一套彈載地磁測角裝置的半實物仿真系統(tǒng)，彈載地磁測角裝置的半實物仿真系統(tǒng)提供動態(tài)地磁環(huán)境，重現(xiàn)彈丸飛行過程中彈載地磁測角裝置感應地磁場的變化。該系統(tǒng)主要包括磁屏蔽筒、信號發(fā)生系統(tǒng)、磁場發(fā)生系統(tǒng)三部分組成。
　　本文中在設計磁屏蔽筒時，主要對磁屏蔽筒的形狀、材料、結(jié)構(gòu)進行選型。分別分析長方體空腔、圓筒形空腔磁屏蔽筒的屏蔽效能以及“零磁空間”的大小;三種不同相對磁導率材料

2、的磁屏蔽筒的屏蔽效能;單層以及多層結(jié)構(gòu)的磁屏蔽的屏蔽效能。
　　本文中分別對圓形和正方形兩種結(jié)構(gòu)的亥姆霍茲線圈構(gòu)建數(shù)學模型，推導出線圈內(nèi)部任意一點的磁場矢量強度的解析式，并對正方形亥姆霍茲線圈進行ANSYS數(shù)值模擬，通過理論計算與數(shù)值模擬得出勻強磁場空間大小，驗證線圈數(shù)學模型得出解析式的正確性。
　　地磁信號發(fā)生系統(tǒng)通過外彈道測試的地磁信號經(jīng)數(shù)學模型轉(zhuǎn)換成三軸正弦信號，通過地磁矢量信號發(fā)生器產(chǎn)生三軸正弦電壓信號驅(qū)動亥姆霍茲線

3、圈進行動態(tài)地磁環(huán)境模擬。本文中主要設計了地磁矢量信號發(fā)生器的電路。
　　通過數(shù)值計算與仿真分析得出圓筒形多層結(jié)構(gòu)的坡莫合金材料制成的磁屏蔽筒所得到的“零磁空間”最大，“零磁空間”主要分布在磁屏蔽的中間區(qū)域。方形亥姆霍茲線圈產(chǎn)生的磁場較為均勻，勻強磁場主要分布在線圈的中間區(qū)域。所以在做彈載地磁測角實驗時應把線圈骨架放在磁屏蔽筒的中間區(qū)域，將彈載地磁測角裝置放在線圈的中間區(qū)域。地磁矢量信號發(fā)生器能夠模擬出與理論數(shù)學模型計算出的近似相同