飛行體姿態角的測試方法

　　存儲測試系統包括：陀螺輸出，信號處理(通道切換、信號適配電路、A／D轉換器、數據存儲器)，系統控制(中心控制器、電源控制)和接口電路4個部分。對三維角速度信號采用的是連續采樣的方法，需要進行通道切換。陀螺輸出的是電壓信號，可先進行通道切換再進行信號適配，這樣電路板的面積可以減小，進一步減小測試儀的體積。通過通道切換依次把傳感器信號送至信號適配電路，經調理后送至A／D轉換器，將模擬量轉換為數字量，存入存儲器。當觸發信號到來后，測試系統記錄完預設的容量，中心控制器給出模擬電源關斷信號，電源控制器停止記錄，測試系統進入省電模式。系統等待計算機發讀數指令由接口電路將數據讀出。設計了相應的接口電路，USB口和并口都可讀取測試裝置的數據。

　　2．3 系統抗沖擊處理

　　測試系統工作全程要承受沖擊過載，裝置必須要進行抗沖擊處理，保護測試裝置，使其能在高沖擊環境下正常工作。為了抗高沖擊過載，專門選取了抗高過載的器件。其中最重要的主控器件采用XCR3064，抗高過載能力達到3×105g[6]。針對測試系統專門設計了抗沖擊機械殼體，并且用環氧樹脂對測試裝置進行了真空灌封處理，將測試電路固結在電路保護殼中以抗高過載。經過上述抗高過載措施處理后，測試裝置能夠很好滿足測試需要，保證了測試系統的正常工作，系統可重復使用。

　　3 測試結果及實測數據分析

　　存儲測試系統已經成功應用于某小型飛行體的試驗，成功獲得了測試數據。下面是實測曲線及其分析，x軸為自轉軸，z軸為飛行方向。實測飛行過程角速度信號如圖3所示，圖3中，3個軸的角速度曲線在70 ms處均有一個小鼓包，為陀螺的加速度效應在曲線上的表現。

　　陀螺儀測得的ωx、ωy以及ωz已知，根據表達式7所示的運動學微分方程，在MATLAB下解算出角度，如圖4所示。經對比，與高速攝影記錄的姿態非常吻合。

　　4 結語

　　面向某飛行體姿態角測試的實際需要，研究姿態角測試技術，提出一種姿態角測試方案，分析理論基礎，作實際測試，實驗結果表明，該方案可滿足系統使用需求