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(一)慣性導航定義
利用慣性元件(加速度計)來測量運載體本身的加速度,經(jīng)過積分和運算得到速度和位置,從而達到對運載體導航定位的目的。慣性導航的組成設備都安裝在運載體內(nèi),工作時不依賴外界信息,也不向外界輻射能量,不易受到干擾是一種自主式導航系統(tǒng)。
(二)牛頓力學和慣性導航的關(guān)系
什么是慣性導航呢?簡單的說,慣性導航就是在載體中利用慣性元件,引用慣性力,應用在慣性中才成立的牛頓定律,提取載體相對于慣性空間加速信息,再出導航計算機利用提取的加速度信息,經(jīng)過處理輸出載體的位置、速度、姿態(tài)、航向等參數(shù)的過程
我們拿空中的運動體比如飛機來說。飛機的運動可以描述成兩類,一是質(zhì)心(指物質(zhì)系統(tǒng)上被認為質(zhì)量集中于此的一個假想點)的移動,也稱為線運動,相關(guān)聯(lián)的導航參數(shù)有飛行速度、位置等;另一類是飛機繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動,也稱為角運動,相應的導航參數(shù)有飛機的姿態(tài)角和航向角等。慣性導航,是利用陀螺儀和加速度計這兩種慣性器件,去分別測出飛機相對于慣性空間的角運動信息和線運動信息,并在給定初始條件下,由計算機推算出飛機的姿態(tài)、航向、速度、位置等導航參數(shù)的自主式導航方法。牛頓力學定律是慣性導航的理論基礎(chǔ)。
(三)慣性導航的由來
現(xiàn)代比較常見的幾種導航技術(shù),包括天文導航、慣性導航、衛(wèi)星導航、無線電導航等等,其中,只有慣性導航是自主的,既不向外界輻射東西,也不用看天空中的恒星或接收外部的信號,它的隱蔽性是的。慣性導航,并不像大家所認為的那樣“不靠譜”,像國家的很多戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)武器,再如洲際飛行的民航飛機等,都必須依賴慣性導航系統(tǒng)或者慣導系統(tǒng)和其他類型的導航系統(tǒng)的組合。它的造價也比較昂貴,像一臺導航級(即1小時誤差1海里)的慣導系統(tǒng),至少要幾十萬,而這種精度的導航系統(tǒng)已足夠配備在波音747這樣的飛機上了?,F(xiàn)在,隨著mems(微電子機械系統(tǒng))慣性器件技術(shù)的進步,商業(yè)級、消費品級的慣性導航才逐漸走進尋常百姓家??磥?,慣性導航是非常靠譜的技術(shù)。
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