惯性导航系统是以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统,该系统根据陀螺的输出建立导航坐标系,根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系中的速度和位置。惯性导航系统,是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不但包括空中、地面,还可以在水下。惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础,通过测量载体在惯性参考系的加速度,将它对时间进行积分,且把它变换到导航坐标系中,就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。惯性导航是怎么工作的呢?河南惯性导航系统模组
惯性导航系统可分为平台式惯性导航系统:平台式惯性导航系统根据建立的坐标系不同,又分为空间稳定和本地水平两种工作方式。空间稳定平台式惯性导航系统的台体相对惯性空间稳定,用以建立惯性坐标系。地球自转、重力加速度等影响由计算机加以补偿。这种系统多用于运载火箭的主动段和一些航天器上。本地水平平台式惯性导航系统的特点是台体上的两个加速度计输入轴所构成的基准平面能够始终跟踪飞行器所在点的水平面(利用加速度计与陀螺仪组成舒拉回路来保证),因此加速度计不受重力加速度的影响。这种系统多用于沿地球表面作等速运动的飞行器(如飞机、巡航导弹等)。在平台式惯性导航系统中,框架能隔离飞行器的角振动,仪表工作条件较好。平台能直接建立导航坐标系,计算量小,容易补偿和修正仪表的输出,但结构复杂,尺寸大。安徽惯性导航系统厂家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。
惯性导航系统根据陀螺仪的不同,可分为机电(包含液浮、气浮、静电、挠性等种类)陀螺仪、光学(包含激光、光纤等种类)陀螺仪、微机械(MEMS)陀螺仪等类型的惯性导航系统。根据惯性导航系统的力学编排实现形式又可以分为:平台式惯性导航系统和捷联式惯性导航系统。平台式惯性导航系统是将陀螺仪和加速度等惯性元件通过万向支架角运动隔离系统与运动载物固联的惯性导航系统。,其惯性测量装臵(加速度计和陀螺仪)安装在机电导航平台上,以平台坐标系为基准,测量运载体运动参数。平台式惯性导航系统通过框架伺服系统隔离了载体的角运动,因此可以获得较高的系统精度。
惯性导航,是利用陀螺仪和加速度传感器这两种惯性传感器元件,去分别测出飞机相对于惯性空间的角运动信息和线运动信息,并在给定初始条件下,由计算机推算出飞机的姿态、航向、速度、位置等导航参数的自主式导航方法。牛顿力学定律是惯性导航的理论基础。现代比较常见的几种导航技术,包括天文导航、惯性导航、卫星导航、无线电导航等等,其中,只有惯性导航是自主的,既不向外界辐射东西,也不用看天空中的恒星或接收外部的信号,它的隐蔽性是比较好的。惯性导航技术的原始应用都采用稳定平台技术。
惯性导航的应用:惯性测量装置,包括加速度计和陀螺仪,又称惯性导航组合。前者是测量物体的加速度,后者又被叫做角速度传感器,是测量角速度的。利用这些装置的参数,计算并导航看起来似乎很简单,但是由于采样频率一般很高(一秒内几十甚至几百次),所以累加起来误差很容易扩大,所以长时间的导航仍然有很大的困难。但是在一定的前提下,短时间内的使用还是可行的。日常手机导航中,常常会出现隧道、高架、密林小路、高楼窄道等地段,导航突然不动了,直到车开到开阔地带,导航中的车位图标才突然跳过去,体验非常的不好。在失去位置的时候,导航软件知道速度、车辆的位置、行驶路线等信息。结合加速度传感器提供的加速度,可以根据二次积分的方式计算出加速度产生的位移,然后根据初始速度计算出速度产生的位移,进而推算出车辆新的位置。这样,在没有GNSS的情况下仍然可以继续导航了。惯导系统可以为运动载体提供位置、速度、姿态(航向角、俯仰角、横滚角)等信息。浙江惯性导航市场
惯性导航系统隐蔽性好,因为它不向外发射信号,也不接收外部信号,所以不容易被发现。河南惯性导航系统模组
惯性导航的应用:日常车载GPS卫星导航中,常常会经过地下停车场、隧道、高架桥、密林小路、高楼林立的窄道等地段,导航突然不动了,直到把车开到开阔的天空下,导航中的车位图标才突然跳过去,体验很不好。在失去位置的时候,惯性导航软件知道速度、车辆的位置、行驶路线等信息。结合加速度传感器提供的加速度,可以根据二次积分的方式计算出加速度产生的位移,然后根据初始速度计算出速度产生的位移,进而推算出车辆新的位置。这样,在没有GPS卫星信号的情况下仍然可以使用惯性导航。河南惯性导航系统模组
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