A Measurement System For Attitude Determination on Sounding Rockets

Abstract

Denne avhandlingen beskriver utviklingen av et nytt integrert sensormålesystem for orienteringsbestemmelse av raketter. Sensordataene skal behandles ved hjelp av orienteringsbestemmelsesprogramvare utviklet av Bekkeng (2007), for å utføre post flight datafusjon og beregning av orienteringen. Måleprinsipper, sensorer, intrumentdesign, kalibrering og testresultater er gjennomgått i oppgaven.

Systemet består av et datainnsamlingskort (DAQ) som samler inn data fra to digitale solsensorer, en 3-akse rate-gyro modul, et 3-akse eksternt magnetometerkort og et 3-akse magnetometer integrert på DAQ-kortet.

De to digitale solsensorene kan monteres på hver side av det øverste dekket (under det utskutte nesepartiet), og gyro-modulen kan monteres på innsiden av nyttelastseksjonen av raketten. Det eksterne magnetometerkortet bør være montert på en utfellbar bom, for å unngå forstyrrelser fra raketten på grunn av strømmer i rakett interne kabling og overflate.

This thesis describes the development of a new integrated sensor measurement system for attitude determination of sounding rockets. The sensor data are to be processed using the attitude determination software developed by Bekkeng (2007), in order to perform post flight data fusion and attitude determination. Measurement principles, sensors, intrument design, calibration and test results are reviewed.

The system comprises a data acquisition (DAQ) board collecting data from two digital sun sensors, a 3-axis rate gyro module, a 3-axis external magnetometercard and a 3-axis magnetometer integrated on the DAQ card.

The two digital sun sensors can be mounted on each side of the top deck (under the ejected nose cone), and the rate gyro module can be mounted inside the payload section of the rocket. The external magnetometer board should be mounted on a deployable boom, in order to avoid disturbances from the rocket due to currents in the rocket harness and the rocket skin.