惯性导航学习笔记————惯性导航概述
一、导航的基本概念：
●定义：将载体从一个位置引导到另一个位置的过程。
●要素：即时位置（坐标）、航行速度、航行方位（航向）、姿态、高度、距目标点的带飞距离、待飞时间、偏航距等。
●分类：
| 按载体分 | 按技术分 |
|---|---|
| 舰船导航 | 惯性导航 |
| 陆地导航 | 无线电导航 |
| 航空导航 | 多普勒雷达导航 |
| 航天导航 | 卫星导航 |
| – | 天文导航 |
| – | 地形辅助导航 |
| – | 组合导航 |
二、惯性导航基本原理：
●基本概念：利用惯性测量元件（陀螺仪（A）、加速度计（G））测量载体相对惯性空间的角运动参数和线运动参数，在给定运动初始条件下，经导航解算得到载体速度、位置及姿态和航向的一种导航方法。
●定义：利用A、G测量线、角的导航参数。
●基本原理：
加速度的分解及速度参数计算
位置参数计算
a→ ∫ → V→ ∫ →φ、λ（加速度→积分→速度→积分→位置）
aE （东向加速度）引起 VE （东向速度）变化
aN （北向加速度）引起 VN （北向速度）变化
aU （垂直加速度）引起 VU （垂直速度）变化
VE 引起 λ （经度）变化
VN 引起 φ（纬度）变化
VU 引起 h （高度）变化
●基本结论：
- 导航依据 → 牛顿第二定律（惯性系）
- 导航方法 → 基于加速度的积分推算 ★★★★★
- 导航精度 → 加速度的精确测量
●主要特点：
☆ 自主性强，隐蔽性好。
☆ 抗干扰能力强，适用条件宽。
☆ 导航参数丰富、数据更新率高（aE、aN、aU、VE、VN、VU、λ、φ、h、θ等）
☆ 惯性平台精度决定导航的精度。
缺点：导航误差随时间积累。
●基本组成：
- IMU 惯性测量组件；
- CDU 控制显示器；
- MSU 状态显示器。
三、惯性导航的应用与发展：
●发展进程：
系统：平台式、捷联式、惯性/卫星组合式。
元件：液浮陀螺、静电陀螺、挠性陀螺、光学陀螺。
●发展趋势：
系统：惯性/多信息组合导航系统。
元件：微机电陀螺、微光机电陀螺、原子陀螺。
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