基于ARM9的快速对星装置设计与实现
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根据IGRF2005地磁场模型，利用NOAA的NG-DC提供的磁偏角计算程序，逐一计算覆盖我国领土及周边的磁偏角数据，其纬度为北纬10°～50°，经度为东经70°～140°，构成41×71的二维数组，根据经度、纬度数据提取磁偏角数据，与采集的罗盘数据进行运算，修正罗盘方位值，从而得到代表物体指向的比较准确的方位值。其部分代码如下所示：本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/152287.htm
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。
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