炮用寻北方位测量系统

采用直流力矩电动机和数字控制技术,拖动一个装有挠性陀螺、石英挠性加表的转盘连续转动四个位置,测量每个位置上陀螺和加速度计的输出,从而计算出定位面和北向的夹角。推导了北向角计算公式、方位角增量计算公式,分析了系统组成,给出了原理框图。为了缩短寻北时间,克服地基抖动和风扰等影响,采用数字滤波、平稳过程建模、小波滤波、Kalman滤波等技术对陀螺信号进行预处理。试验证明:求平均和经典数字滤波可减小陀螺数据方差10倍左右,Kalman滤波可以减小30倍。目前该系统样机已经研制成功,控制器和计算平台采用PC104,显示器为可在野外使用的EL屏,4×4小键盘采用不锈钢防水设计,具有抗低温能力,系统内置GPS接受机、蓄电池,可实现野外定位定向自动化。测试表明:样机定向精度优于2 mil,定向时间小于2.5 min。