慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS，以下簡稱慣導(dǎo)）是一種不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。其工作環(huán)境不僅包括空中、地面，還可以在水下。慣導(dǎo)的基本工作原理是以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)，通過測量載體在慣性參考系的加速度，將它對時間進(jìn)行積分，且把它變換到導(dǎo)航坐標(biāo)系中，就能夠得到在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度、偏航角和位置等信息。 捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)：利用安裝在慣性平臺上的,3個加速度計(jì)測出飛機(jī)沿互相垂直的3個方向上的加速度,由計(jì)算機(jī)將加速度信號對時間進(jìn)行一次和二次積分，得出飛機(jī)沿3個方向的速度和位移,從而能連續(xù)地給出飛機(jī)的空間位置。測量加速度也可不采用慣性平臺，而把加速度計(jì)直接裝在機(jī)體上，再把航向系統(tǒng)和姿態(tài)系統(tǒng)提供的信號一并輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算出飛機(jī)的速度和位移，這也是現(xiàn)代民用客機(jī)普遍才用的慣性導(dǎo)航方式。 陀螺儀和加速度計(jì)是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中不可缺少的核心測量器件。現(xiàn)代高精度的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)對所采用的陀螺儀和加速度計(jì)提出了很高的要求，因?yàn)橥勇輧x的漂移誤差和加速度計(jì)的零位偏值是影響慣導(dǎo)系統(tǒng)精度的最直接的和最重要的因素，因此如何改善慣性器件的性能，提高慣性組件的測量精度，特別是陀螺儀的測量精度，一直是慣性導(dǎo)航領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。陀螺儀的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段。 最初的滾珠軸承式陀螺，其漂移速率為(l-2)°/h，通過攻克慣性儀表支撐技術(shù)而發(fā)展起來的氣浮、液浮和磁浮陀螺儀，其精度可以達(dá)到 0.001°/h，而靜電支撐陀螺的精度可優(yōu)于 0.0001°/h。從 60 年代開始，撓性陀螺的 研制工作開始起步，其漂移精度優(yōu)于 0.05°/h 量級，最好的水平可以達(dá)到 0.001°/h。 而另一種光學(xué)陀螺-光纖陀螺不但具有激光陀螺的很多優(yōu)點(diǎn)，而且還具有制造工藝簡單、成本低和重量輕等特點(diǎn)，目前正成為發(fā)展最快的一種光學(xué)陀螺。 |
