惯性导航的工作原理详解

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惯性导航
现在,惯导可分为两大类:渠道式惯导和捷联式惯导。它们的首要区别在于,前者有实体的物理渠道,陀螺加速度计置于由陀螺安稳的渠道上,该渠道盯梢导航坐标系,以完结速度和方位解算,姿态数据直接取自于渠道的环架;在捷联式惯导中,陀螺和加速度计直接固连在载体上。惯性渠道的功用由核算机完结,故有时也称作“数学渠道”,它的姿态数据是经过核算得到的。惯导有固定的漂移率,这样会形成物体运动的差错,因此长射程的兵器一般会选用指令、GPS等对惯导进行守时批改,以获取持续精确的方位参数。比如中距空空弹中段选用捷联式惯导+指令批改,JDAM选用自主式的卫星定位/惯性导航组合(GPS/INS),战斧也选用了GPS/INS+地形匹配的技能,大都运载火箭选用渠道式惯导等。
惯导体系的机制现在现已发展出挠性惯导、光纤惯导、激光惯导、微固态惯性外表等多种方法,依据环境和精度要求的不同,广泛的应用在航空、航天、帆海和陆地机动的各个方面。
从原理上来说,惯性导航体系一般由惯性丈量设备、核算机、操控显现器等组成。惯性丈量设备包括加速度计和陀螺仪,又称惯性导航组合。3个自由度陀螺仪用来丈量飞行器的3个滚动运动;3个加速度计用来丈量飞行器的3个平移运动的加速度。核算机依据测得的加速度信号核算出飞行器的速度和方位数据。操控显现器显现各种导航参数。依照惯性导航组合在飞行器上的装置方法,分为渠道式惯性导航体系(惯性导航组合装置在惯性渠道的台体上)和捷联式惯性导航体系(惯性导航组合直接装置在飞行器上);后者省去渠道,所以结构简略、体积小、保护便利,但外表工作条件欠安 (影响精度),核算工作量大。