从电子罗盘得到的方位数据,经过磁偏角修正,形成以真北为标准的真实方位数据,从而具有与理论对星参数比对的基础。
4 应用及结果
该装置巧妙利用GPS模块和电子罗盘模块,在分别采集模块数据的基础上,利用地理信息进行查表运算,得出当地磁偏角,利用磁偏角修正方位,得到较为准确的方位指向数据。此装置采用S3C2440ARM9芯片作为主CPU,Windows CE.Net为操作系统平台;电子罗盘选用Honeywell HMR3000,GPS选用GARMINGPS25LVS,蘑菇头天线,单一+5 V供电,输出接口均为RS 232。该系统精度高、实时性好、界面直观,具有广泛的应用前景。某型卫星通信装备,天线口径1 m,工作于Ku波段,其半功率波瓣宽度近似计算公式为:θ=70λ/D,得到半功率波瓣宽度θ=1.75°;通过磁偏角修正后的电子罗盘角度指示误差为ψ=±0.5°,θ≥ψ,满足应用需求。2009年乌鲁木齐的磁偏角为-2.93°,如果不加磁偏角修正,其误差总和为2.93°+0.5°=3.43°,超过半功率波束宽度,无法完成对星任务。程序运行后界面如图3所示。
5 结 语
经过使甩证明:该装置经过磁偏角修正后,可以使用于方位精度要求±0.5°、倾角和横滚经度要求土0.1°的物体位置和姿态测量。经过在昆明、喀什、北京等地实际使用测量,效果良好,平均对星时间由原来不确定减少到2 min以内(实际测量平均时间为1.4 min),改善效果明显。使用中注意事项:由于此装置采用的电子罗盘,利用地磁场根据磁阻传感信息计算方位的原理,因此,此装置在使用中要求尽量远离框架式建筑物、铁矿厂、铁栅栏、铁门铁窗等大型硬铁物质,避免因硬铁物质对磁力线的影响,导致测量误差大的情况出现。