弹体姿态测量系统的设计是实现弹体组合导航的重要内容。随着导航技术的发展,测量系统越来越表现出小型化、高性能化的特点,此次所设计的三维弹体姿态测量系统就是在这种背景下研发出来的。论文简要介绍了目前国内外对于弹体姿态测量的研究状况,叙述了系统的工作原理、系统的坐标系与姿态角基本方程建立等几大问题,并设计了姿态角测量硬件电路板,经软件调试组成了最终的系统,室内静态试验证明该系统具有较高精度。论文按照开发的三维弹体姿态测量系统来展开叙述,详细介绍了系统的整体设计方案、硬件电路设计和驱动程序设计。本系统主要由磁阻传感器、加速度计和微处理器等部分构成,采用三轴微机电(MEMS)器件作为姿态信号测量元件,高性能浮点型DSP芯片作为核心算法的解算单元,扩展了姿态测量系统的设计思路。详细分析了系统中各模块(包括传感器模块、信号调理模块、A／D转换、DSP及其外围接口电路)的工作原理,各类元器件的型号参数特性,采用CCS集成开发环境编写了DSP的底层驱动,利用DSP技术实现了姿态角的实时解算,可以测量弹体的偏航角、俯仰角和横滚角,并以数字形式输出。本设计同时也对各种可能存在的磁阻传感器误差和外界环境磁场的干扰进行了分析,并提出相应的补偿方法,以提高系统测量精度。通过分析磁航向误差产生的原因,采用了椭圆假设补偿法对系统相关误差进行了补偿,得到了姿态角测量结果。