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1、南京航空航天大学硕士学位论文基于ACARS的飞行姿态再现传感技术研究姓名：金娜申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：曹力20080101南京航空航天大学硕士学位论文摘要利用地空数据链的飞行数据，飞行姿态仿真转台可以实时再现飞行器的姿态，为事故分析、日常维护、飞行质量监控等方面提供直观的分析手段。为了提高转台再现飞行姿态的精度，需要对飞行仿真转台实施反馈控制。姿态传感器可以把转台的姿态信息反馈给控制器，为闭环控制提供实时控制信息。本文利用加速度计、角速度陀螺和磁阻传感器，设计一个用于测量仿真转台姿态信
2、息的传感系统，为反馈控制提供必要的条件。姿态传感器用于测量载体的航向和姿态信息。航向和姿态是载体运行中的重要参数，随着民航科技的发展，对航向姿态的精度和可靠性的要求也越来越高。陀螺是最常用的姿态传感器，但是高性能陀螺体积大，价格高，不适合于小型飞行仿真转台。近年来，在汽车工业的需求推动下，微机械陀螺获得了很大发展。微机械陀螺具有体积小，成本低等优点，因此成为微型姿态测量系统的最佳选择。但是它精度比较低，其漂移会引起较大的误差。针对这种情况，本文采用了传感器的数据融合技术，利用来自加速度计、磁阻传感器的数据补偿角速
3、度陀螺漂移引起的姿态误差；设计了一个应用于小型飞行转台的姿态测量系统。关键词：飞行仿真转台，姿态传感器，加速度计，磁阻传感器，角速度陀螺，微处理器，Kalman滤波I基于ACARS的飞行姿态再现传感技术研究AbstractFlightsimulatorcanhelptoanalyzetheaccidentandflyingqualitycontrolbyreplayingtheaircraftattitude,whichusestheair-grounddatalinktechnology.Inordertoin
4、creasethereplayingaccuracyofthesimulator,areasonableclosed-loopcontrolisneeded.Attitudesensorscanfeedbackthesimulator’sattitudeinformationtoimplementreal-timecontrol.Anattitudeandheadingsystem,whichuniteda3-axisaccelerometer,a3-axismagnetoresistivesensoranda3
5、-axisrategyroscope,wasdesignedforsimulatorcontrolinthispaper.Theheadingandattitudearethemostimportantinformationforaircrafts,whichcanbeobtainedbytheattitudesensors.Theyrequiremoreaccuracyandreliabilityasthecivilaviationtechnologygrows.Gyroscopeisthewidelyused
6、attitudesensor.However,thehighperformancegyroscopeisnotsuitableforsmallflightsimulator,becauseofitsbulkyandhighprices.Inrecentyears,micro-mechanicalgyroscopedevelopedgreatlyasautomobileindustrygrew.Itisoneofthebestchoicesforaminiatureattitudemeasurementsystem
7、becauseofitssizeandlowcost.However,itisrelativelylowaccuracyandthedriftwillcausemoreerrors.Inlightofthissituation,anerrorcompensatingmethodwasproposed.Byfusingthedataofaccelerometersandmagnetoresistivesensor,thedriftattitudeerrorofthevelocitygyroscopecouldbec
8、ompensated.Andanattitudemeasurementsystemforthesmallflightsimulatorwasdesigned.Keywords:flightsimulator,attitudesensor,accelerometer,magnetoresistivesensor,rategyroscope,microprocessor,ka
