本文分析了常用测磁场传感器的自身特性,依据地磁场模型与地磁场特点,给出了磁阻传感器用于地磁场测量的优势。通过对比国内外对于磁阻传感器的研究,指出了磁阻传感器应用于磁场测量时的主要干扰,并总结了常用的消干扰方法。建立了利用地磁场标定弹体滚转角的基本测试模型,并给出了依据测试模型设计的硬件系统的框图。在没有外界磁场干扰的条件下,通过实验验证了弹体滚转角测试基本模型的正确性。将测试黑匣子安装在弹体内部,依据实验所得的结果,指出了基本测试模型存在的问题。运用三维积分法从理论上分析了金属弹体内部子午面内磁场的分布情况,并通过实验结果给出了金属弹体内部子午面内磁场的分分布情况。结合理论与实验两方面所得的结果,解释了实验中出现问题的本质原因。通过实验研究了弹体滚转角标定参数在子午面内的变化趋势,给出了磁阻传感器在弹体内部的最佳测试位置。实验研究了不同地点下黑匣子测试结果的稳定性,分析了测试环境对测试结果的影响程度。通过对多个黑匣子在不同滚转角下测试数据的分析,建立了弹体滚转角的标定模型。并通过弹体风洞实验验证了建立的弹体滚转角标定模型的正确性,给出了依据滚转角标定模型计算的弹体滚转角的误差。总结了可见光光通信的优点,并设计了可见光光通信的发射电路与接收电路。研究了可见光光通信的主要干扰,给出了消除背景自然光干扰的方法。将光通信系统与黑匣子数据输出口相连,通过静态实验研究了光通信系统传输数据的可行性与稳定性。将光通信系统连于弹体上进行动态实验,通过可见光光通信系统实现了黑匣子与计算机之间的无线通信。