導(dǎo)航學(xué) 第3章 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)1

1、第三章 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航的基本思想牛頓三定律是慣性導(dǎo)航的力學(xué)基礎(chǔ) 第一定律 當(dāng)物體未受外力 第二定律 第三定律 作用力與反作用力 任何運(yùn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都可以用加速度來表征 加速度、速度和航程之間的關(guān)系 加速度可以由加速度計(jì)測(cè)量 慣性導(dǎo)航：以加速度測(cè)量為基礎(chǔ)的導(dǎo)航定位方法 這種不依賴外界信息，只靠對(duì)載體本身的慣性測(cè)量來完成導(dǎo)航任務(wù)的技術(shù)稱作慣性導(dǎo)航 平面上的導(dǎo)航在平面上的導(dǎo)航 對(duì)加速度計(jì)的輸出信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，就可以實(shí)時(shí)計(jì)算出載體在坐標(biāo)系中的位置和瞬時(shí)速度 平臺(tái)在整個(gè)導(dǎo)航過程中，始終模擬平面坐標(biāo)系 OXY在工程上通過陀螺穩(wěn)定平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)基本概念 二維導(dǎo)航簡(jiǎn)圖 簡(jiǎn)化的慣性導(dǎo)航問題 首先，假設(shè)載體在地

2、球表面做二維移動(dòng) 穩(wěn)定平臺(tái)和加速度計(jì)的功能 基本概念 加速度積分將測(cè)出的加速度信號(hào)進(jìn)行一次積分后，可分別得出載體的速度分量 基本概念 經(jīng)緯度計(jì)算載體的經(jīng)緯度和，可以從下式求得 基本概念 導(dǎo)航系統(tǒng)組成基本慣性導(dǎo)航系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分： 加速度計(jì) 模擬某一坐標(biāo)系的平臺(tái) 積分器 初始條件的調(diào)整 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本組成1加速度計(jì)。2模擬某一坐標(biāo)系的慣性平臺(tái)。3導(dǎo)航計(jì)算機(jī)。4控制顯示器。5電源及必要的附件等。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的分類平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)平臺(tái)式慣性系統(tǒng)穩(wěn)定平臺(tái)是平衡環(huán)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(通稱平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng))的主要部分。在一個(gè)穩(wěn)定平臺(tái)上,通常裝有三個(gè)單自由度陀螺(或裝兩個(gè)二自由度陀螺)和三個(gè)加速度計(jì)。陀螺的三個(gè)敏感軸與加速度計(jì)的三個(gè)敏感軸應(yīng)嚴(yán)格保持方向一致,并構(gòu)成一個(gè)直角坐標(biāo)系,該坐標(biāo)系通稱為平臺(tái)坐標(biāo)系。捷聯(lián)式慣性系統(tǒng)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn) 沒有機(jī)械式陀螺穩(wěn)定平臺(tái) 陀螺和三個(gè)加速度計(jì)直接固連在載體上對(duì)陀螺敏感的角速度積分，得到載體相對(duì)參考坐標(biāo)系的角位置（方向余弦矩陣）加速度計(jì)提供載體沿著橫滾、俯仰和偏航軸的加速度分量，在通過方向余弦矩陣變換