慣性導航到底是什么?這個問題看起來很迷茫,今天就讓雅馳來為大家詳細的講解一下。
(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,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。
(二)牛頓力學和慣性導航的關系
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,經過處理輸出載體的位置、速度、姿態、航向等參數的過程
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,一是質心(指物質系統上被認為質量集中于此的一個假想點)的移動,也稱為線運動,相關聯的導航參數有飛行速度、位置等;另一類是飛機繞質心的轉動,也稱為角運動,相應的導航參數有飛機的姿態角和航向角等。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、航向、速度、位置等導航參數的自主式導航方法。牛頓力學定律是慣性導航的理論基礎。
(三)慣性導航的由來
現代比較常見的幾種導航技術,包括天文導航、慣性導航、衛星導航、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,它的隱蔽性是最好的。慣性導航,并不像大家所認為的那樣“不靠譜”,像國家的很多戰略、戰術武器,再如洲際飛行的民航飛機等,都必須依賴慣性導航系統或者慣導系統和其他類型的導航系統的組合。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,至少要幾十萬,而這種精度的導航系統已足夠配備在波音747這樣的飛機上了。現在,隨著mems(微電子機械系統)慣性器件技術的進步,商業級、消費品級的慣性導航才逐漸走進尋常百姓家。看來,慣性導航是非常靠譜的技術。
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