惯性制导有关算法

A. 导弹的制导方式

惯性制导：基于物体运动的惯性现象，采取陀螺装置、加速度表等测量导弹的运动参数的方法进行的制导。它不受外界干扰、隐蔽性好，但制导精度受时间积累误差影响，因此在算法上应用了加速度积分求解速度和由速度积分求解射程。该制导方式主要用于弹道导弹全程、中程空空导弹和反舰导弹的首段制导。

GPS制导：用导弹上的无线电设备接收GPS导航卫星发出的信号，经计算机解得制导信号进行的制导。其制导精度较高，但受导航卫星工作状态的影响。美国的GPS全球卫星定位系统采取精码加密措施，非经许可的国家得不到精密的卫星轨道参数和时间参数，难以用于导弹的制导。如果要建立本国的卫星导航系统，需要投入巨资，同时必须保证卫星仪器的高可靠性。该制导方式主要用于巡航导弹和精确制导炸弹（如美国的JDAM）。

地形匹配制导：亦称等高线匹配制导。将导弹飞行路线及其周围地区的地形高度存储于弹上计算机中，在飞行过程中与测得的实际高度比较，找出误差，以修正弹道的制导。它抗干扰能力强，制导精度高，但设备复杂，技术要求高。该制导方式主要用于巡航导弹（如美国的“战斧”）。

激光制导：应用激光技术进行的制导。抗干扰能力较强，制导精度高，但受空气透明度影响大，可分为激光驾束指导和激光半主动指令制导两类。激光驾束制导简言之就是激光制导系统瞄准目标并连续发射激光，位于弹尾的激光接收器接收激光，控制弹体像“骑”着激光一样沿光束中心飞行。激光束指向哪儿，弹体就飞到哪儿，紧紧“咬”住目标不放，直到命中。但激光驾束制导必须在通视条件下才能实现，因而适合在短程作战使用，射程一般在3公里以内。而激光半主动指令制导的激光接收器安装在弹体前端，而且由于发射器和激光目标指示器可以分离架设，从而可以实现较远的射程。激光制导一般用于反坦克导弹、低空近程防空导弹和精确制导炸弹。

毫米波指导：原理与激光制导类似，只是载体换成了毫米波。比起激光制导，毫米波制导的优点是抗干扰能力更强，而激光容易受到一些干扰，比如说发动机的烟雾，不良天候(像大雨、雾、沙尘)，特别是波长较短的激光更容易受干扰。而这些对于毫米波来说都是“透明”的。该制导方式主要用于反坦克导弹。

红外制导：利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现制导的技术，分为红外成像制导技术和红外非成像制导技术两大类。它的特点是制导精度高，不受无线电干扰的影响；可昼夜作战；由于采用被动寻的方式，攻击隐蔽性好。但它的正常工作受云、雾和烟尘的影响；并有可能被曳光弹、红外诱饵、云层反射的阳光和其它热源诱惑，偏离和丢失目标。此外，红外制导系统作用距离有限，所以一般用作近程武器的制导系统或远程武器的末制导系统，如低空近程防空导弹和空空格斗导弹。

电视制导：根据导弹上的摄像机摄取的图像信号，通过控制中心或由导弹内部的制导装置，发布命令，控制导弹飞行方向，将其引导到目标的方法。抗干扰能力强，制导精度高，但受环境亮度影响大，一般只能在白昼使用，通常用于空地导弹。

雷达制导：是利用导弹导引头的雷达对目标进行锁定，发出信号对导弹的飞行实施控制的制导技术，可分为主动雷达制导、半主动雷达制导和被动雷达指导三种。主动雷达制导具有“发射后不用管”的能力，从发现目标到锁定再到实施攻击均由弹上计算机自主完成，一般用于中程空空导弹和反舰导弹的末段制导；半主动雷达制导则需要人为干预制导过程；而被动雷达指导的导弹不发射电磁波，而是靠接受目标发出的电磁波进行寻的，抗干扰能力强，主要用于反辐射导弹。

B. 惯性制导的组成

惯性制导系统通常由惯性测量装置、计算机、控制或显示器等组成。惯性测量装置包括测量角运动参数的陀螺仪和测量平移运动加速度的加速度计。计算机对所测得的数据进行运算，获得运动物体的速度和位置。对于飞机和船舶来说,这些数据送到控制显示器显示,然后由领航员或驾驶员下达控制指令，操纵飞机、船舶航行；或由自动驾驶仪引导到达目标。航天器和导弹的计算机所发出的控制指令，则直接送到执行机构控制其姿态，或者控制发动机推力的方向、大小和作用时间，将航天器引导到规定的轨道上，将导弹引导到目标区内。

C. 导弹的制导方式有哪些

1 寻的式制导
寻的式（又称自动寻找式）制导系统是通过弹上的导引系统（导引头或寻的头）感受目标辐射或反射的能量，自动形成控制命令并跟踪目标，导引制导武器飞向目标。这种制导方式按感受能量（波长）可分为（微波）雷达寻的、红外寻的、毫米波寻的、电视寻的和激光寻的制导；若按弹上安装的导引系统可分为主动寻的、半主动寻的和被动寻的制导。目前，世界上多数导弹和一部分空地导弹都采用这种制导方式。它比较适合攻击短距离目标。主动式雷达寻的制导具有"发射后不用管"的优点，能从任何角度攻击目标，精度很高，但易受电子干扰；毫米波制导虽然具有制导系统强、精度高、抗干扰能力强的特点，但作用距离短。目前，世界各国发展较多的是激光雷达寻的制导。
2 遥控式制导
遥控式制导系统是指导引系统的全部或部分设备安装在弹外制导站，由制导站执行全部或部分的测量武器与目标相对运动参量并形成制导指令，再通过弹上控制系统导引制导武器飞向目标。按指令传输方式可分为指令制导和波束制导。其中指令制导又分有线指令制导、无线指令制导和电视指令制导3种。其特点是弹上设备简单、成本低，如使用相控阵雷达，还可以对付多个目标。波束制导则包括雷达波束和激光波束制导两种。其弱点是射程受制导站跟踪探测系统作用距离的限制，精度随射程增加而降低。(在以前还有线制导的）
3 惯性制导
惯性制导是利用惯性测量设备测量导弹参数的制导技术。它是一种自主式制导方式。惯性制导系统全部安装在弹上，主要是陀螺仪、加速度表、制导计算机和控制系统。一般用于攻击固定目标。根据惯性测量仪表在弹上的安装方式，可分为平台式惯性制导和捷联式惯性制导两种。惯性制导的优点是抗干扰性强、隐蔽性能好、不受气象条件限制。其弱点是制导精度随飞行时间（距离）的增加而降低。因此工作时间较长的惯性制导系统，常用其它制导方式来修正其积累的误差。
4 地形匹配与景象匹配制导
地形匹配与景象匹配制导系统又称地图匹配和景象匹配区域相关制导。是通过遥测、遥感手段按其地面坐标点标高数据绘制成数字地图，预先存入弹载计算机内，导弹飞临这些地区时，弹载的计算机将预存数据与实地数据进行比较，并随时根据指令修正弹道偏差，控制导弹飞向目标。由于绘制地图的方法不同，因此，又有转达图像匹配、可见光电视图像匹配、激光雷达图像匹配和红外热成像匹配制导等方式，它不受天气影响。地形匹配制导与惯性制导配合，可大大减小惯性制导的误差，这样导弹就会像长着眼睛似的迂回起伏，准确地飞向预定目标。
5 全球定位（GPS）制导
全球定位（GPS）制导系统属于导航制导方式。它是利用空间导航卫星的准确定位功能为制导武器提供全天候、连续、实时和高精度的导航服务，保证制导武器得到位置、速度和精确的时间三维信息。安装GPS接收机的制导武器可以取消地形匹配制导，可以缩短制定攻击计划所需的时间，或攻击非预定目标。目前，美国陆军战术导弹ATACMS、"联合防区外发射武器"（JSOW）、"联合直接攻击弹药"（JDAM）等采用这种制导方式。
6 复合制导
复合制导又称组合制导系统，是将各种制导方式的优长组合在一起，在其中某段或几段采用的多种制导方式。它是一种取长补短的办法。目的是增大制导距离，提高制导精度和抗干扰能力。使用"一体化"的复合式制导，对系统可靠性、大容量高速度计算机、减少飞行重量等方面都要有很高的要求，制造成本也相当高。

D. 惯性制导的原理到底是什么就是弄不明白举例说明一下过程，采纳给分。

惯性知道的核心部件是陀螺仪，陀螺仪实时测量向北，向东和向地的加速度分量，对加速度积分就是速度，对速度积分就是距离（位置），只要提前输入位置参数，武器就可以自主制导，由于这种制导技术的数学基础是牛顿惯性定律，所以叫惯性制导

E. 如何理解捷联惯导算法

惯性技术是惯性导航技术、惯性制导技术、惯性仪表技术、惯性测量技术以及惯性测试设备和装置技术的统称。它在国防科技中占有非常重要的地位，广泛的运用于航天、航空、航海等军事领域；随着惯性技术和计算机技术的不断发展以及成本降低，近几年来，许多国家将其应用领域扩大到民用领域，并发展开辟了更广阔的前景，例如广泛应用于地震、地籍、河流、油田的测量以及摄影、绘图和重力测量等方面。
捷联式惯导的特点
“捷联（Strapdown）”这一术语的英文原义就是“捆绑”的意思。因此，所谓捷联惯性系统也就是将惯性敏感元件（陀螺和加速度计）直接“捆绑”在运载体的机体上，从而完成制导和导航任务的系统。
与系统相比，捷联系统有如下特点：
1） 捷联系统敏感元件便于安装、维修和更换；
2） 捷联系统敏感元件可以直接给出舰船坐标系的所有导航参数，提供给导航、稳定控制系统和武备控制系统；
3） 捷联系统敏感元件易于重复布置，从而在惯性敏感元件级别上实现冗余技术，这时提高性能和可*性十分有利；
4） 捷联系统去掉了常平架，消除了稳定稳定过程的各种误差同时减小系统体积。
捷联系统把敏感元件直接固定在载体上导致惯性敏感元件工作环境恶化，降低了系统的精度。因此，必须采取误差补偿措施，或采用新型的光学陀螺。随着电子计算机技术、精密加工技术以及光电技术等的进步，捷联惯导系统越发显示它的光明前途。

F. 惯性制导是什么原理

就是牛顿第一定律的原理，运动的物体在没有外力作用的条件下，维持原来的运动状态。惯性导航就是根据这个原理实现的。一个运动物体，如何才能得到，最好的方式就是，旋转的物体，因为，它可以做得很小，而且它是可以“无限制”旋转，直线运动需要导轨，而且运动会收到很大的限制。这就发明了陀螺仪，为了能获得空间的检测性能，只要相互垂直三轴的旋转体就可以实现，通过对旋转体的检测，就能检测出基座（也就是需要导航的装置，比如车船飞机潜艇飞船等）相对与旋转体的变化参数，通过计算就知道了轨迹参数。如果基座跟旋转体没有相对的位置变化，就说明基座是静止，或者是匀速直线运动。如果我们把所需要的运动轨迹算出来，跟旋转体的差值算出来，如果让基座按照这个差值变化，这样基座就能按照我们要求的轨迹运动了，这就实现了导航。当然陀螺仪导航还不是这样的简单，因为陀螺仪只能获得方向参数，如果要实现导航，还必须获得加速度参数，这就是另外一种重要的仪器，就是加速度计，它是获取瞬时加速度的仪表，通过跟时间关联，就可以得到速度参数，速度，方向，时间，就构成了整个导航参数。

G. 空空导弹除了红外线制导（追尾攻击），还有什么方式制导

可分为自主制导、寻的制导、遥控制导以及复合制导。
1．自主制导：惯性制导（INS）、程序制导、地形匹配制导、星光（天文）制导、GPS制导。
2．寻的制导：雷达制导、红外制导、毫米波制导、电视制导、激光制导
分为主动寻的制导、半主动寻的制导、被动寻的制导
3．遥控制导：按传输方式：指令制导和波束制导
指令制导分为无线电指令、有线电指令。
波束制导分为雷达波束制导和激光波束制导。
4．复合制导： 同一武器上采用两种或两种以上制导方式组合而成的制导技术。

惯性制导：基于物体运动的惯性现象，采取陀螺装置、加速度表等测量导弹的运动参数的方法进行的制导。它不受外界干扰、隐蔽性好，但制导精度受时间积累误差影响，因此在算法上应用了加速度积分求解速度和由速度积分求解射程。该制导方式主要用于弹道导弹全程、中程空空导弹和反舰导弹的首段制导。

GPS制导：用导弹上的无线电设备接收GPS导航卫星发出的信号，经计算机解得制导信号进行的制导。其制导精度较高，但受导航卫星工作状态的影响。美国的GPS全球卫星定位系统采取精码加密措施，非经许可的国家得不到精密的卫星轨道参数和时间参数，难以用于导弹的制导。如果要建立本国的卫星导航系统，需要投入巨资，同时必须保证卫星仪器的高可靠性。该制导方式主要用于巡航导弹和精确制导炸弹（如美国的JDAM）。

地形匹配制导：亦称等高线匹配制导。将导弹飞行路线及其周围地区的地形高度存储于弹上计算机中，在飞行过程中与测得的实际高度比较，找出误差，以修正弹道的制导。它抗干扰能力强，制导精度高，但设备复杂，技术要求高。该制导方式主要用于巡航导弹（如美国的“战斧”）。

激光制导：应用激光技术进行的制导。抗干扰能力较强，制导精度高，但受空气透明度影响大，可分为激光驾束指导和激光半主动指令制导两类。激光驾束制导简言之就是激光制导系统瞄准目标并连续发射激光，位于弹尾的激光接收器接收激光，控制弹体像“骑”着激光一样沿光束中心飞行。激光束指向哪儿，弹体就飞到哪儿，紧紧“咬”住目标不放，直到命中。但激光驾束制导必须在通视条件下才能实现，因而适合在短程作战使用，射程一般在3公里以内。而激光半主动指令制导的激光接收器安装在弹体前端，而且由于发射器和激光目标指示器可以分离架设，从而可以实现较远的射程。激光制导一般用于反坦克导弹、低空近程防空导弹和精确制导炸弹。

毫米波制导：原理与激光制导类似，只是载体换成了毫米波。比起激光制导，毫米波制导的优点是抗干扰能力更强，而激光容易受到一些干扰，比如说发动机的烟雾，不良天候(像大雨、雾、沙尘)，特别是波长较短的激光更容易受干扰。而这些对于毫米波来说都是“透明”的。该制导方式主要用于反坦克导弹。

红外制导：利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现制导的技术，分为红外成像制导技术和红外非成像制导技术两大类。它的特点是制导精度高，不受无线电干扰的影响；可昼夜作战；由于采用被动寻的方式，攻击隐蔽性好。但它的正常工作受云、雾和烟尘的影响；并有可能被曳光弹、红外诱饵、云层反射的阳光和其它热源诱惑，偏离和丢失目标。此外，红外制导系统作用距离有限，所以一般用作近程武器的制导系统或远程武器的末制导系统，如低空近程防空导弹和空空格斗导弹。

电视制导：根据导弹上的摄像机摄取的图像信号，通过控制中心或由导弹内部的制导装置，发布命令，控制导弹飞行方向，将其引导到目标的方法。抗干扰能力强，制导精度高，但受环境亮度影响大，一般只能在白昼使用，通常用于空地导弹。

雷达制导：是利用导弹导引头的雷达对目标进行锁定，发出信号对导弹的飞行实施控制的制导技术，可分为主动雷达制导、半主动雷达制导和被动雷达指导三种。主动雷达制导具有“发射后不用管”的能力，从发现目标到锁定再到实施攻击均由弹上计算机自主完成，一般用于中程空空导弹和反舰导弹的末段制导；半主动雷达制导则需要人为干预制导过程；而被动雷达指导的导弹不发射电磁波，而是靠接受目标发出的电磁波进行寻的，抗干扰能力强，主要用于反辐射导弹。

H. 物理题关于惯性制导系统的加速度计

这就像车厢里的人，车子一加速人就后仰。
现在具体加速度的算法我看你已经明白是滑块的合力除以质量，合力由两个弹簧提供。
加速度计只是用来测量加速度的，不是去改变加速度的。加速度越大，偏离的示数也就越大。因此根本原因还是导弹在加速，是导弹决定滑块，而滑块的加速度等于导弹

I. 惯性制导的原理是什么就是不明白，举例说一下过程，采纳给分。

惯性制导(inertial
guidance)利用惯性原理控制和导引导弹（或运载火箭）飞向目标的技术。惯性制导的原理是利用惯性测量装置测出导弹的运动参数，形成制导指令，通过控制发动机推力的方向、大小和作用时间，把导弹自动引导到目标区。惯性制导是以自主方式工作的，不与外界发生联系，所以抗干扰性强和隐蔽性好。现代的地地战术导弹、战略导弹和运载火箭都采用惯性制导。惯性制导系统由惯性测量装置、计算机和自动驾驶仪组成，它们全都装在导弹上。
关于惯性制导的概念和应用，可以在网络中搜索“惯性制导”，详见链接
http://ke..com/view/207451.htm