2020年03月29日

慣性導航是(shi)以慣性儀表為核(he)心的(de)慣性系統(tong)集成之一。在慣性技術領域,從技術層次來看,分為慣性儀表與慣性系統(tong)兩個層級,慣性儀表主要包括測量角(jiao)運動的(de)陀螺儀和測量線運動的(de)加速度計;慣性系統(tong)是(shi)以慣性儀表為核(he)心,利(li)用(yong)集成技術實現(xian)的(de)慣性測量、慣性導航以及穩控系統(tong),其中慣性導航jie)τyong)領域最為廣泛。


慣性導航系統(tong)的(de)核(he)心裝置是(shi)陀螺儀和加速度計。通常情況下,每ke)墜 圓飭孔爸冒 櫫勇菀嗆圖鈾俁燃疲 直鴆飭咳鱟雜啥鵲de)角(jiao)加速度和線加速度,通過對加速度的(de)積分和tong)跏妓俁取(qu)?恢玫de)疊加運算,得到物體在空間位置中xie)腦碩 較蠔退俁齲 岷瞎 緣己較低tong)內的(de)運動軌跡(ji)設定,對航向和速度進行修正以實現(xian)導航功能。


慣性導航產業鏈主要分為器件制造(zao)、模塊組裝和軟件設計兩個層級。在產業鏈上游,慣導系統(tong)元器件主要包括電子元器件、慣性器件和其他參(can)考信(xin)息設備;產業鏈中游主要產品包括信(xin)息采集處理模塊、測量單(dan)元模塊和衛星(xing)測姿(zi)模塊,以及對各模塊進行系統(tong)集成和軟件設計。


慣性導航具有隱(yin)蔽性高、覆蓋範(fan)圍廣、短期(qi)精度高等優點,可(ke)應用(yong)于各類(lei)武器裝備。在軍用(yong)飛機、精確制導武器、地面裝甲車(che)輛(liang)、海(hai)軍艦船等各類(lei)武器裝備中,慣性導航是(shi)不可(ke)或缺的(de)導航系統(tong),打破了衛星(xing)定位系統(tong)受制于天(tian)氣(qi)、地理位置等因素的(de)限制,能夠實現(xian)全天(tian)候、全地形的(de)自助導航,滿足(zu)各類(lei)武器裝備在復雜戰場環境下的(de)作戰需求。主要集中于石油勘探、移動通信(xin)、高速鐵路、民用(yong)飛機、無人機、消(xiao)費(fei)電子和汽(qi)車(che)等領域。


根據構建導航坐標(biao)系方法(fa)的(de)不同,慣導系統(tong)分為平台(tai)式慣導和捷聯式慣導系統(tong)。平台(tai)式慣導是(shi)采用(yong)物理平台(tai)模擬導航坐標(biao)系統(tong),即(ji)將加速度計安裝在穩定平台(tai)上,穩定平台(tai)由陀螺儀控制,使平台(tai)始終跟蹤要求的(de)導航坐標(biao)系;捷聯式慣導是(shi)采用(yong)數學算法(fa)確fan) chu)導航坐標(biao)系,即(ji)將加速度計和陀螺儀直接(jie)安裝在運載(zai)體上,陀螺儀輸出(chu)用(yong)來計算運載(zai)體相對導航坐標(biao)系的(de)姿(zi)態變化,加速度計輸出(chu)經姿(zi)態變化至導航坐標(biao)系de) /span>


捷聯式慣導系統(tong)在體積、成本和可(ke)靠性方面具有優勢(shi),是(shi)未來發展(zhan)的(de)主流形式。在慣性器件性能要求和計算量等方面,捷聯式慣導系統(tong)要求更為苛刻(ke),但(dan)同時減少(shao)對于復雜機電平台(tai)的(de)要求。捷聯式系統(tong)che)牡摯kang)振動和tong)寤髂芰li)比較強,在體積和tong)殺痙矯婢哂杏攀shi),同時由于激光陀螺儀、光縴陀螺儀等慣性器件的(de)出(chu)現(xian)以及計算機技術的(de)快速發展(zhan),捷聯式慣導在性能優勢(shi)也逐(zhu)步(bu)顯現(xian)。因此從上世紀80年代開始ji) 教tai)式慣導的(de)開發工作已(yi)經基本終止,捷聯式慣導將是(shi)未來慣導系統(tong)發展(zhan)的(de)主流形式。


在實際應用(yong)中,通常采用(yong)慣性+衛星(xing)的(de)組合導航方式提(ti)高導航系統(tong)性能。由于慣性導航的(de)反饋信(xin)息是(shi)通過慣性器件測量與算法(fa)產生(sheng),相對定位誤(wu)差(cha)隨導航時間而增(zeng)加,因此長期(qi)導航精度較差(cha);衛星(xing)導航采用(yong)絕(jue)對定位方式,定位精度re)【 諼佬xing)信(xin)號精度,不因時間積累而增(zeng)加誤(wu)差(cha)。在實際應用(yong)領域,通常采用(yong)組合導航方式,即(ji)慣性+衛星(xing)組合導航來進行實時、高精度定位導航,一方面衛星(xing)導航受限于位置和時間,可(ke)能存(cun)在丟失信(xin)號的(de)風險,而慣性導航短期(qi)精度高且不受範(fan)圍的(de)限制,可(ke)以適時地對衛星(xing)導航信(xin)號進行補(bu)充;另一方面,慣性導航累計誤(wu)差(cha)高,而衛星(xing)導航可(ke)以實時更新位置數據,對慣性導航的(de)數據進行修正,從而彌補(bu)慣性導航長期(qi)精度不高的(de)缺點。


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自助式導航系統(tong),慣性導航市(shi)場廣闊(kuo)

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