修正弹地磁测量系统抗强磁干扰技术研究

摘要

二维修正弹作为一种低成本的制导武器，采用地磁测量以实时获取弹体姿态信息是最常用的方法之一。二维组件中高转速发电机及舵翼旋转带来的强磁场对于微弱的地磁信号的测量造成严重的干扰。同时，受结构尺寸的限制，磁敏感器件无法远离干扰源，以至于难以获取可用的地磁信号。为此，需要开展针对二维修正组件特殊结构下的磁屏蔽研究，获取有效的地磁信号，为姿态解算奠定基础。 本文针对修正组件的具体结构开展了磁干扰规律和抗干扰技术研究。采用Ansoftmaxwell电磁场仿真软件构建了旋转轴方向上和修正组件腔体内两个关键位置上的屏蔽组件仿真模型，研究了屏蔽组件材料、厚度、磁导率、电导率以及不同材料组合下的屏蔽效能，获得了相关参数对屏蔽效能的影响规律，得出了材料组合能够实现材料性能的优势互补，从而达到最佳屏蔽效能，对屏蔽结构设计具有一定的指导意义;对于屏蔽技术无法消除的磁场干扰，本文设计了滤波电路滤除杂波干扰，取得良好的效果;最后，通过试验验证得到磁屏蔽技术和滤波技术在修正弹磁测量系统中能够取得良好的抗强磁场干扰的效果，为修正弹姿态的准确测量提供了基础。

目录

声明

摘要

1绪论

1．1研究背景及意义

1．2国内外发展现状

1．2．1地磁探测技术研究历史进展

1．2．2抗磁干扰技术研究历史与进展

1．2．3抗磁干扰屏蔽设计的研究现状

1．3论文主要内容和结构安排

1．3．1本文主要工作

1．3．2全文组织与结构

2抗磁干扰技术理论基础

2．1抗磁干扰技术理论基础

2．1．1修正弹磁测量系统磁干扰来源

2．1．2抗磁干扰技术分类

2．1．3磁屏蔽基本原理

2．1．4抗低频强磁场干扰屏蔽理论

2．1．5屏蔽效能计算

2．2 Ansoft maxwell有限元法及仿真介绍

2．3本章小结

3基于修正弹结构的强磁干扰及抗干扰规律研究

3．1引言

3．2修正弹组件建模及干扰磁场分析

3．2．1二维修正弹结构

3．2．2二维修正组件简化结构几何建模

3．2．3三维瞬态场仿真参数设置

3．2．4三维瞬态场仿真结果分析

3．3修正组件旋转轴方向上屏蔽研究

3．3．1旋转轴方向上屏蔽体3D结构模型及尺寸

3．3．2仿真参数设置

3．3．3仿真结果分析

3．3．4小结

3．4修正组件腔体内屏蔽研究

3．4．1修正组件腔体内屏蔽组件3D结构模型及尺寸

3．4．2仿真参数设置

3．4．3仿真结果分析

3．4．4小结

3．5旋转轴向上与腔体内修正组件组合屏蔽

3．5．1组合屏蔽方案

3．5．2屏蔽组合方案仿真结果分析

3．5．3基于组合八下不同材料厚度组合研究

3．5．4小结

3．6转速对屏蔽效能的影响研究

3．7本章总结

4抗强磁干扰滤波电路设计

4．1引言

4．2带通滤波器设计

4．3滤波器输出信号相移补偿

4．3．1婆婆器相移补偿方法

4．3．2结果与讨论

4．4本章小结

5磁测量系统抗干扰试验

5．1实验方案

5．2抗干扰磁屏蔽技术屏蔽效能验证

5．2．1试验系统简介

5．2．2抗磁干扰屏蔽技术试验

5．3抗干扰滤波技术杂波滤除效果验证

5．4小结

6全文总结

6．1本文主要工作及总结

6．2工作展望

致谢

参考文献

附录