惯性导航器件

惯性导航系统属于一种推算导航方式。即从一已知点的位置根据连续测得的运载体航向角和速度推算出其下一点的位置。因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中并给出航向和姿态角；加速度计用来测量运动体的加速度经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到距离。推算导航的优点：1、由于它是不依赖于任何外部信息，也不向外部辐射能量的自主式系统，故隐蔽性好且不受外界电磁干扰的影响；2、可全天候、全球、全时间的工作于空中地球表面乃至水下。目前无人机的导航技术主要有惯性导航、卫星导航、地形辅助导航、地磁导航等多个方面。惯性导航器件

惯性导航系统通过对陀螺仪测量的角速度进行积分运算和坐标变换，计算车体的姿态角（横滚、俯仰角）和方位角。根据姿态角可以计算出重力加速度在各个坐标轴上的分量，加速度计测量得的各轴加速度，减去重力加速度分量后积分，得到速度和位置。惯导计算得到的状态，用于预测车辆当前的位置，再和卫星定位接收机得到的位置（或观测数据）进行比较。比较的偏差包含了惯导的推算误差和卫星接收机的定位误差，通过数据融合算法进行加权后，用于修正惯导的预测，让惯导的预测越来越准确。河南惯性导航INS惯性导航可以提供准确的导航和定位信息。

惯性导航系统通常由惯性测量装备、计算机、显示器等组成。惯性测量装备由加速度计和陀螺仪这两大关键惯性元器件组成。三个自由度的陀螺用来测量飞行器的角加速度，三个加速度计用来测量飞行器的加速度，计算机通过测得的角加速度和加速度数据计算出飞行器的速度和位子数据。下面就具体来说说这两大关键惯性元器件。陀螺仪：传统意义上的陀螺仪是安装在框架中绕回转体的对称轴高速旋转的物体，具有稳定性和进动性，利用这些特性制成了敏感角速度的速率陀螺和敏感角偏差的位置陀螺，现在习惯上把能够完成陀螺功能的装臵统称为陀螺。加速度计：加速度计是用来感测运动载体，沿一定方向的比力的惯性器件，可以测量出加速度和重力，从而计算载体的速度和位置。

惯性导航是怎么工作的呢？假设三轴加速度计，x轴一直指向东方，y轴一直指向北方，z轴一直指向天上，那么惯性导航的任务就变得特别简单，x轴方向上加速度的积分，就是经度的变化率，y轴方向上加速度的积分，就是纬度的变化率，z轴方向上加速度的积分，就是高度的变化率。有了经纬度的变化率以及经纬度的初始值，我们就很容易能够求得物理当前所在的位置。这样看来，如果不关注物体的朝向，只用加速度计就能实现惯性导航。然而实际上，我们还必须借助陀螺仪，简单的原因就是，你如何不借助陀螺仪就能让三轴加速度计x，y，z三个轴的指向一直保持东，北和天呢？根据上面的原理想法分析，人们就设计出了一款平台式惯性导航系统（GINS）。这个系统说简单点，就是设计了一个会自动调节的惯性平台，不管物体怎么转动，平台能始终保持姿态不变。惯性导航系统经历了平台式导航系统、捷联式导航系统及组合导航系统三个历程。

如何解决惯性导航系统使用过程中的误差分析？所有的惯性导航系统都会出现集成漂移的现象，测量的加速度和角速度时的微小误差，在速度逐步积累时会形成更大的误差，导致在位置测算上的误差加剧。因此，我们必须通过定期输入一些其他类型的导航系统的数据，以修正惯性导航系统中的位置信息。惯性导航系统的误差解决方法：通常是估计理论（尤其是卡尔曼滤波）,提供理论框架，结合来自不同传感器的信息。较常见的替代传感器是一种卫星导航广播（如全球定位系统可以在直接能见度高时用于各种地面交通工具）。室内应用程序可以使用计步器、距离测量设备,或其他类型的位置传感器。通过适当地将惯性导航系统（INS）和其他系统(GPS/INS)的信息融合，误差的位置和速度是可以稳定的。此外,当GNSS信号不可用（例如当车辆穿过隧道）时，惯性导航系统（INS）可以用作暂时性反馈。惯性导航系统具备极高的抗干扰性和隐蔽性。车载领域惯性导航INS元件

目前，惯性导航分为两大类：平台式惯导和捷联式惯导。惯性导航器件

惯性导航系统在船舰导航、陆地导航、航空导航、航天导航四大导航领域中均有应用，因此可是说是全方面覆盖的导航。在船舰导航中，主要应用是船舶导航系统，主要测量的船舶的航行角，确保行驶在正确的航线上。陆地导航则是装载在私家车上，结合GNSS导航系统为汽车行驶导航。航空导航主要是用于飞机导航。因为空中缺乏参照物，因此飞机的航线主要是依据导航系统来确定的，并且精度的要求较高。航天导航则是装载在卫星、宇宙飞船等航天器上，这类惯性导航系统的精度要求更高，且更加稳定。惯性导航器件

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