基于AVR32 的小型磁航向系统设计

中国民航大学学报

基于AVR32 的小型磁航向系统设计

杜海龙^a，张召悦^b，徐晓旭^a

（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）

收稿日期:2013-03-21 修回日期:2013-04-27 出版日期:2013-10-15 发布日期:2013-10-08
作者简介:杜海龙（1984—），男，山东潍坊人，助教，硕士，研究方向为航空电子.无线电技术.

Design of small magnetic heading system (MHS)based on AVR32

DU Hai-long^a,ZHANG Zhao-yue^b,XU Xiao-xu^a

(a. Engineering Techniques Training Center;b. Air Traffic Management Research Base,CAUC,Tianjin 300300,China)

Received:2013-03-21 Revised:2013-04-27 Online:2013-10-15 Published:2013-10-08

摘要/Abstract

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AVR32 UC3B0256、新型倾角传感器SCA100T以及磁阻传感器HMC1022 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30°或滚转角低于35°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°；当俯仰角超过30°或滚转角超过35°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

Abstract:

In the case of small angle pitch and roll，a small magnetic heading measurement system is designed to solve the problems of large volume and weight，high power consumption，complex of error compensation algorithm and high price in the existing magnetic heading measurement system. The system makes the error compensation come ture by using constitute digital solvable platform，which consists of 32 bit high-speed processing chip with DSP instructions(AVR32UC3B0256),a new inclination sensor（SCA100T）and a solidstate magnetic sensor (HMC1022). The experimental data show that the maximum error value of the magnetic heading measurement is ±1.4 in the level of the state when pitch angle is less than 30°or roll angle is less than 35°，the magnetic heading output error changes very little as the angle increases the maximum error are 3.7°and 2.8°respectively；when pitch angle exceeds 30°，or roll angle exceeds 35°，the magnetic headingoutput error increases rapidly. The results show that the system is capable to calculate magnetic heading angle more accurately in the case of small angle pitch and roll.

Key words: magnetic heading system, AVR32, digital solvable platform, error compensation

中图分类号:

V249

杜海龙，张召悦，徐晓旭. 基于AVR32 的小型磁航向系统设计[J]. 中国民航大学学报.

DU Hai-long,ZHANG Zhao-yue,XU Xiao-xu. Design of small magnetic heading system (MHS)based on AVR32[J]. .

[1]	杨新勇，黄圣国. 智能磁航向传感器的研制及误差补偿算法分析[J].北京航空航天大学学报，2004，30（3）：244-248.
[2]	杨新勇，黄圣国. 磁航向测量系统误差修正方法研究[J]. 仪器仪表学报，2004，25（4）：466-469.
[3]	张毅.智能磁航向系统的研究[D].西安：西北工业大学，2003.
[4]	刘诗斌. 微型智能磁航向系统研究[D].西安：西北工业大学，2001.
[5]	曲建岭，高峰，李富荣，等. 基于人工神经网络的磁航向误差校正方法[J].计测技术，2006，26（3）：8-9.
[6]	SEONG YUN CHO，CHAN GOOK PARK. Tilt compensation algorithm for2-axismagnetic compass[J]. Electronics Letters，2003，39（22）：1589-1590.
[7]	史謌. 地球物理学基础[M].北京：北京大学出版社，2002：100，101-102，105-108.

[1]	胡小兵 a, 李伯阳 b, 柯劼 . 基于 LightGBM 的分阶段多模态航迹预测方法 [J]. 中国民航大学学报, 2026, 44(1): 1-9.
[2]	王文益, 乔梦甜, . 零中频架构导航接收机中镜像干扰抑制方法 [J]. 中国民航大学学报, 2025, 43(6): 15-23.
[3]	王文益, 王建设. 利用 DPRNN 实现交织重数未知的 ADS-B 信号分离 [J]. 中国民航大学学报, 2025, 43(3): 75-80.
[4]	郭润夏, 倪志高. 基于注意力 LSTM 的齿轮剩余使用寿命预测 [J]. 中国民航大学学报, 2024, 42(6): 67-73.
[5]	陈宇金, 李宏. 运输类旋翼航空器飞行控制适航要求研究[J]. 中国民航大学学报, 2023, 41(2): 27-32.
[6]	刘瑞华, 刘杰, 席泽谱. 机载SBAS接收机完好性服务性能分析[J]. 中国民航大学学报, 2022, 40(5): 1-7.
[7]	郭润夏, 张国良, 王雨. 基于烟花粒子滤波的电液舵机轴承剩余寿命预测[J]. 中国民航大学学报, 2022, 40(1): 40-46.
[8]	王岳, 杨永刚, 宋泽 . 基于胜任力模型的模拟飞行训练评估[J]. 中国民航大学学报, 2021, 39(5): 51-54.
[9]	刘瑞华, 张硕. 北斗 B1 信号干扰快速检测方法研究 [J]. 中国民航大学学报, 2021, 39(3): 10-15.
[10]	杨永刚 , 宋炜. 风场干扰下四旋翼无人机的飞行控制与仿真[J]. 中国民航大学学报, 2021, 39(3): 16-21.
[11]	吴仁彪, 安丽, 张喆, 王鹏. 基于时间容差的内切转弯飞行状态符合性评估[J]. 中国民航大学学报, 2021, 39(1): 1-5.
[12]	杜航航. 六自由度飞行姿态仿真平台设计#br#[J]. 中国民航大学学报, 2020, 38(4): 27-30.
[13]	王力, 习先强. IMU 的加速度计误差参数辨识方法研究[J]. 中国民航大学学报, 2020, 38(2): 24-27.
[14]	李洪伟, 章学锋, 易东, 杨希鹏. ADS-B 被动监视防撞告警系统设计[J]. 中国民航大学学报, 2019, 37(6): 6-11.
[15]	刘瑞华, 王晶. 干扰对北斗信号接收性能的影响评估#br#[J]. 中国民航大学学报, 2019, 37(3): 1-4.