基于AVR32的小型磁航向系统设计

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1、第31卷第5期2013年lO月中国民航大学学报JoURNALoFCIVⅡ。AVIATIoNUNⅣERSITYoFCHINAV01．31No．50ctober2013基于AVlb2的小型磁航向系统设计杜海龙8，张召悦6，徐晓旭8(中国民航大学a．工程技术训练中心．b．空中交通管理研究基地，天津300300)摘要：现有的磁航向测量系统体积、重量、功耗偏大，并且调试、误差补偿算法复杂、整体费用偏高，针对这些问题，设计了一个在小角度俯仰、滚转情况下的小型磁航向测量系统。该系统采用带DSP指令的32位高速处理芯片AVR32UC380256、新型倾角传感器SCAl00

2、T以及磁阻传感器HMCl022构成数字化解算平台．实现了误差补偿。实验数据显示，在水平状态下，磁航向测量值最大误差为±1．4：当俯仰角低于300或滚转角低于350时，随着角度的增加，磁航向输出误差变化不大，最大误差分别为3．7。和2．8。；当德仰角超过30。或滚转角超过350时，磁航向输出误差会急速增大。结果表明，该系统在小角度俯仰、滚转情况下具有较准确的磁航向角解算能力。关键词：磁航向系统：AVR32：数字化解算平台；误差补偿中图分类号：V249文献标志码：A文章编号：1674—5590(2013)05—0009—05Designofsmallmagne

3、ticheamngsystem(MHS)basedonAVR32DU日反一fo愕8，删ⅣG劢∞7舻，XUXi∞叫u8(aE哂船e^ng孔c^n畸妣sn击n嘶ce凡∽b-舫z’r(舡肘诜呼砌mRese帆^如e，cAw，死删流300300，吼ino)Abstract：InthecaseofsmallanglepitchandroU，asmaUmagneticheadingmeasurementsystemisdesignedtosolvethepmblemsoflargevolumeandweight，highpowerconsumption，complexo

4、fermrcompensationalgorithmandhighpriceintheexiscingmagneticheadingmeasuremenfsystem．ThesystemmakestheerTDrcompensationcometurebyusingconstitutedigitalsolvableplaⅡb珊，whichconsistsof32bithigh—speedpIDcessingchipwithDSPinstructions(AVR32UC380256)，anewinclinationsensor(SCAl00T)andasol

5、id—statemagneticsensor(HMCl022)．111eexperimentaldatashowthatthema)(imumenIorvalueofthemagneticheadingmeasurementis±1．4inthelevelofthestatewhenpitchandeislessthan30。ormllandeislessthan35。，themagneticheadingoutputeⅡorchangesverylittleastheangleincreasesthemaximumerrorare3．70and2．80r

6、espec“vely；whenpitchangleexceeds30。orr01langleexceeds350，themagneticheadingoutputeITorincreasesmpidly．TheresultsshowthatthesystemiscapabletocalculatemagneticheadinganglemoreaccuratelyinthecaseofsmaUanglepitchandmll_Keywords：magneticheadingsystem；AVR32；digitalsolvablepla怕珊；errorcom

7、pensation传统的磁航向测量系统体积庞大，功耗偏大，调试与误差补偿复杂，价格昂贵㈣，有时为了得到更高的精度，其算法还需要专用的导航计算机旧。在硬件实现方面，磁航向系统多采用磁通门传感器或磁阻传感器，外加加速度计或电子陀螺组成的数字化解算平台，再利用FPGA或DsP进行磁航向的解算[113】，有人曾尝试利用汇编语言将简化后的解算方法移植到8位单片机上，使得在30。滚转时的最大误差仅为7．7删。近年出现了能直接输出角度的倾角传感器以及带DSP指令的32位微处理器AVR32，弥补了8位单片机在磁航向信号处理和解算中的不足。同时seongYuncho等人提出

8、了一种用两轴磁传感器联合俯仰角和滚转角信号解算磁航向的新方法【q。