捷聯慣性導航技術pdf

㈠ 捷聯慣導系統

慣性導航系統是建立在牛頓經典力學定律的基礎上。牛頓定律告訴我們，外力將產生一個成比例的加速度。由於加速度可以測定，所以，通過用加速度對時間連續積分就可計算出速度和位置的變化。一個慣性導航系統通常包含3個加速度計，每個加速度計可以檢測單一方向的加速度。安裝時三個加速度計敏感軸相互垂直。

載體相對慣性坐標系的轉動可以利用陀螺敏感器來檢測；載體的轉動用於確定加速度計每一時刻的方位。有了這些信息，就可以把加速度分解到慣性坐標系。

慣性導航系統與載體固連在一起的系統稱之為捷聯慣導系統，它包含提供角速度的3個陀螺（比如二頻機抖激光陀螺）、提供比力測量值的3個加速度計及其IF轉換電路、數據採集板等。激光陀螺捷聯慣導系統的結構如圖4-5-2所示。

圖4-5-2 激光陀螺捷聯慣導系統的結構示意圖

加速度計作為航空重力儀的核心感測器，其解析度、精度和穩定性是航空重力儀整體精度的重要影響因素。由於加速度計的精度受溫度的影響較大，因此需要對加速度計進行精密的溫度控制。

同時由於數據採集設備受溫度的影響較大，因此為了保證慣性導航精度，IF轉換電路採用溫度補償技術實現全溫范圍的測量精度。激光陀螺捷聯慣導系統實物如圖4-5-3所示。

圖4-5-3 激光陀螺捷聯慣導系統實物圖

3個陀螺、3個加速度計全部裝在一個剛性塊上，該剛性塊可直接或通過減振基座安裝在載體的機體內。大多數情況下，3個陀螺、3個加速度計在笛卡兒坐標中是相互正交的。

正交的敏感器結構使角速度和比力在3個相互垂直的方向分量能被直接測量出來，提供執行捷聯計算任務所需的信息。

在航空重力測量中不需要實時處理，只需要捷聯慣導系統提供加速度計和陀螺的原始測量值。

㈡ 捷聯慣性導航系統的發展

光纖陀螺技術經過「八五」，、「九五」的攻關，在精度、動態性能、工程化等方面取得了較大的進步，但是要實現型號應用和批量化生產，還要解決很多的工程問題。光纖陀螺工程化應用主要包括溫度、振動、可靠性等方面。其中FOG的溫度特性是制約其走向實用化的主要障礙。FOG的光纖環、Y-波導、光源、禍合器等都受溫度影響。要克服溫度影響，在結構、工藝上的研究及電路上進行修正和補償是硬體上努力的方向，另外開展光纖陀螺的溫度建模及補償是軟體上努力的方向。船用垂直基準在動態武器平台中有著廣泛的應用，可廣泛用於船載天線穩定系統、瞄線動態穩定系統、艦載直升機航姿系統的初始定姿，以及遠程魚雷、導彈的動基座快速傳遞對准等。應用中等精度的光纖陀螺組成船用捷聯系統可以給艦船提供實時的三維姿態角信息。但是由於採用的是中等精度的光纖陀螺，系統不能自主完成初始對准，通常由外部信號基準輔助完成系統的初始對准。例如採用GPS定姿或磁航向計賦予系統初始航向角，由地平儀賦予系統的初始水平姿態角。這不僅增加了整套系統的成本，而且降低了系統的可靠性。同時在標定外部基準和慣導系統的安裝關系時，不可避免的引入了測量誤差，降低了系統的水平姿態角的測量精度。

㈢ 如何理解捷聯慣導演算法

慣性技術是慣性導航技術、慣性制導技術、慣性儀表技術、慣性測量技術以及慣性測試設備和裝置技術的統稱。它在國防科技中佔有非常重要的地位，廣泛的運用於航天、航空、航海等軍事領域；隨著慣性技術和計算機技術的不斷發展以及成本降低，近幾年來，許多國家將其應用領域擴大到民用領域，並發展開辟了更廣闊的前景，例如廣泛應用於地震、地籍、河流、油田的測量以及攝影、繪圖和重力測量等方面。
捷聯式慣導的特點
「捷聯（Strapdown）」這一術語的英文原義就是「捆綁」的意思。因此，所謂捷聯慣性系統也就是將慣性敏感元件（陀螺和加速度計）直接「捆綁」在運載體的機體上，從而完成制導和導航任務的系統。
與系統相比，捷聯系統有如下特點：
1） 捷聯系統敏感元件便於安裝、維修和更換；
2） 捷聯系統敏感元件可以直接給出艦船坐標系的所有導航參數，提供給導航、穩定控制系統和武備控制系統；
3） 捷聯系統敏感元件易於重復布置，從而在慣性敏感元件級別上實現冗餘技術，這時提高性能和可*性十分有利；
4） 捷聯系統去掉了常平架，消除了穩定穩定過程的各種誤差同時減小系統體積。
捷聯系統把敏感元件直接固定在載體上導致慣性敏感元件工作環境惡化，降低了系統的精度。因此，必須採取誤差補償措施，或採用新型的光學陀螺。隨著電子計算機技術、精密加工技術以及光電技術等的進步，捷聯慣導系統越發顯示它的光明前途。

㈣ 捷聯式慣性導航的優勢以及分類是什麼有誰能回答嗎有關慣性導航系統方面的

捷聯慣導系統（SINS）是在平台式慣導系統之上發展來的，它是一種無框架系統，是由三個速率陀螺、三個線加速度計和微型計算機組成。捷聯慣導系統的陀螺和加速度計直接固連在載體上作為測量標准，它跟平台式慣導系統區別就在於不再由機電平台，而是在計算機內建立一個數學平台，其飛行器姿態數據通過計算機得到。
捷聯式慣導系統能精確的提供載體的姿態、地速、經緯度等參數，它獨特的優點也和平台式慣導系統形成對比。
（1）去除了復雜的平台機械繫統，系統結構更簡單，減小了系統的體積和重量，而且大大的降低了成本，利於維修，提高了可靠性
（2） 沒有常用的機械平台，縮短系統的啟動時間，也消除了平台系統有關的誤差
（3） 無框架鎖定系統，允許全方位（全姿態）工作
（4）除了和平台系統的參數一致以外，還可以提供沿彈體三個軸的速度和加速度信息
捷聯式慣導系統的根據所用陀螺儀的不同分為兩類：
（1）速率型捷聯式慣性導航系統，採用速率陀螺儀，如自由度撓性陀螺儀、激光陀螺儀等測得的是飛行器的角速度
（2）位置型捷聯式慣性導航系統，採用雙自由度陀螺儀，如靜態陀螺儀測得的是飛行器的角位移
捷聯式慣性導航可以理解為將陀螺儀和加速度計直接裝在飛行器、艦艇等需要姿態、速度、航向等導航信息的主體上，用計算機把測量信號變換為導航參數的一種導航技術。據雅馳了解，自50年代末開始研究以來，成功的用於導引航天器再入大氣層的飛行，曾在美國『阿波羅』號飛船上為備用系統發揮了重要作用。

㈤ 慣性導航技術發展的歷史過程有誰知道嗎求告知！

從廣義上講從起始點將航行載體引導到目的地的過程統稱為導航。 從狹義上講導航 是指給航行載體提供實時的姿態、 速度和位置信息的技術和方法。 早期人們依靠地磁場、 星光、太陽高度等天文、地理方法獲取定位、定向信息，隨著科學技術的發展，無線電 導航、慣性導航和衛星導航等技術相繼問世，在軍事、民用等領域廣泛應用。其中，慣 性導航是使用裝載在運載體上的陀螺儀和加速度計來測定運載體姿態、 速度、 位置等信 息的技術方法。實現慣性導航的軟、硬體設備稱為慣性導航系統，簡稱慣導系統。
捷聯式慣性導航系統(Strap-down Inertial Navigation System，簡寫 SINS)是將 加速度計和陀螺儀直接安裝在載體上， 在計算機中實時計算姿態矩陣， 即計算出載體坐 標系與導航坐標系之間的關系， 從而把載體坐標系的加速度計信息轉換為導航坐標系下 的信息，然後進行導航計算。由於其具有可靠性高、功能強、重量輕、成本低、精度高 以及使用靈活等優點，使得 SINS 已經成為當今慣性導航系統發展的主流。捷聯慣性測 量組件(Inertial Measurement Unit，簡寫 IMU)是慣導系統的核心組件，IMU 的輸出信息的精度在很大程度上決定了系統的精度。
陀螺儀和加速度計是慣性導航系統中不可缺少的核心測量器件。現代高精度的慣性導航系統對所採用的陀螺儀和加速度計提出了很高的要求，因為陀螺儀的漂移誤差和加速度計的零位偏值是影響慣導系統精度的最直接 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，一直是慣性導航領域研究的重點。 陀螺儀的發展經歷了幾個階段。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而發展起來的氣浮、液浮和磁浮陀螺儀，其精度可以達到 0.001°/h，而靜電支撐陀螺的精度可優於 0.0001°/h。從 60 年代開始，撓性陀螺的 研製工作開始起步，其漂移精度優於 0.05°/h 量級，最好的水平可以達到 0.001°/h。
1960 年激光陀螺首次研製成功，標志著光學陀螺開始主宰陀螺市場。目前激光陀螺的 零偏穩定性最高可達 0.0005°/h，激光陀螺面臨的最大問題是其製造工藝比較復雜， 因而造成成本偏高， 同時其體積和重量也偏大， 這一方面在一定程度上限制了其在某些 領域的發展應用， 另一方面也促使激光陀螺向低成本、 小型化以及三軸整體式方向發展。 而另一種光學陀螺-光纖陀螺不但具有激光陀螺的很多優點， 而且還具有製造工藝簡單、 成本低和重量輕等特點，目前正成為發展最快的一種光學陀螺

我國發展
編輯
我國的慣導技術近年來已經取得了長足進步，液浮陀螺平台慣性導航系統、動力調諧陀螺四軸平台系統已相繼應用於長征系列運載火箭。其他各類小型化捷聯慣導、光纖陀螺慣導、 激光陀螺慣導以及匹配GPS修正的慣導裝置等也已經大量應用於戰術制導武器、飛機、艦艇、運載火箭、宇宙飛船等。如漂移率0.01°~0.02°/h 的新型激光陀螺捷聯系統在新型戰機上試飛，漂移率0.05°/h 以下的光纖陀螺、捷聯慣導在艦艇、潛艇上的應用，以及小型化撓性捷聯慣導在各類導彈制導武器上的應用，都極大的改善了我軍裝備的性能。

㈥ 請問西安哪裡能買到《捷聯慣性導航技術》這本書

西工大南門斜對面或者西工大附中西面，有個科學書店，那裡有，我前些天還看到了

㈦ 什麼是慣性導航技術，慣性導航是如何實現的

慣性導航技術，通過陀螺和加速度計測量載體的角速率和加速度信息，經積分運算得到載體的速度和位置信息。包括平台式慣導系統和捷聯慣導系統。平台式慣導系統將陀螺通過平台穩定迴路控制平台跟蹤導航坐標系在慣性空間的角速度。捷聯慣導系統利用相對導航坐標系角速度計算姿態矩陣，把雷體坐標系軸向加速度信息轉換到導航坐標系軸向並進行導航計算。該技術的發展和應用趨勢，以慣性導航和GPS衛星導航的組合導航最為典型。

㈧ 慣導技術的相關簡介

慣性導航技術，通過陀螺和加速度計測量載體的角速率和加速度信息，經積分運算得到載體的速度和位置信息。包括平台式慣導系統和捷聯慣導系統。平台式慣導系統將陀螺通過平台穩定迴路控制平台跟蹤導航坐標系在慣性空間的角速度。捷聯慣導系統利用相對導航坐標系角速度計算姿態矩陣，把雷體坐標系軸向加速度信息轉換到導航坐標系軸向並進行導航計算。該技術的發展和應用趨勢，以慣性導航和GPS衛星導航的組合導航最為典型。