捷联惯性导航技术pdf

㈠ 捷联惯导系统

惯性导航系统是建立在牛顿经典力学定律的基础上。牛顿定律告诉我们，外力将产生一个成比例的加速度。由于加速度可以测定，所以，通过用加速度对时间连续积分就可计算出速度和位置的变化。一个惯性导航系统通常包含3个加速度计，每个加速度计可以检测单一方向的加速度。安装时三个加速度计敏感轴相互垂直。

载体相对惯性坐标系的转动可以利用陀螺敏感器来检测；载体的转动用于确定加速度计每一时刻的方位。有了这些信息，就可以把加速度分解到惯性坐标系。

惯性导航系统与载体固连在一起的系统称之为捷联惯导系统，它包含提供角速度的3个陀螺（比如二频机抖激光陀螺）、提供比力测量值的3个加速度计及其IF转换电路、数据采集板等。激光陀螺捷联惯导系统的结构如图4-5-2所示。

图4-5-2 激光陀螺捷联惯导系统的结构示意图

加速度计作为航空重力仪的核心传感器，其分辨率、精度和稳定性是航空重力仪整体精度的重要影响因素。由于加速度计的精度受温度的影响较大，因此需要对加速度计进行精密的温度控制。

同时由于数据采集设备受温度的影响较大，因此为了保证惯性导航精度，IF转换电路采用温度补偿技术实现全温范围的测量精度。激光陀螺捷联惯导系统实物如图4-5-3所示。

图4-5-3 激光陀螺捷联惯导系统实物图

3个陀螺、3个加速度计全部装在一个刚性块上，该刚性块可直接或通过减振基座安装在载体的机体内。大多数情况下，3个陀螺、3个加速度计在笛卡儿坐标中是相互正交的。

正交的敏感器结构使角速度和比力在3个相互垂直的方向分量能被直接测量出来，提供执行捷联计算任务所需的信息。

在航空重力测量中不需要实时处理，只需要捷联惯导系统提供加速度计和陀螺的原始测量值。

㈡ 捷联惯性导航系统的发展

光纤陀螺技术经过“八五”，、“九五”的攻关，在精度、动态性能、工程化等方面取得了较大的进步，但是要实现型号应用和批量化生产，还要解决很多的工程问题。光纤陀螺工程化应用主要包括温度、振动、可靠性等方面。其中FOG的温度特性是制约其走向实用化的主要障碍。FOG的光纤环、Y-波导、光源、祸合器等都受温度影响。要克服温度影响，在结构、工艺上的研究及电路上进行修正和补偿是硬件上努力的方向，另外开展光纤陀螺的温度建模及补偿是软件上努力的方向。船用垂直基准在动态武器平台中有着广泛的应用，可广泛用于船载天线稳定系统、瞄线动态稳定系统、舰载直升机航姿系统的初始定姿，以及远程鱼雷、导弹的动基座快速传递对准等。应用中等精度的光纤陀螺组成船用捷联系统可以给舰船提供实时的三维姿态角信息。但是由于采用的是中等精度的光纤陀螺，系统不能自主完成初始对准，通常由外部信号基准辅助完成系统的初始对准。例如采用GPS定姿或磁航向计赋予系统初始航向角，由地平仪赋予系统的初始水平姿态角。这不仅增加了整套系统的成本，而且降低了系统的可靠性。同时在标定外部基准和惯导系统的安装关系时，不可避免的引入了测量误差，降低了系统的水平姿态角的测量精度。

㈢ 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。

㈣ 捷联式惯性导航的优势以及分类是什么有谁能回答吗有关惯性导航系统方面的

捷联惯导系统（SINS）是在平台式惯导系统之上发展来的，它是一种无框架系统，是由三个速率陀螺、三个线加速度计和微型计算机组成。捷联惯导系统的陀螺和加速度计直接固连在载体上作为测量标准，它跟平台式惯导系统区别就在于不再由机电平台，而是在计算机内建立一个数学平台，其飞行器姿态数据通过计算机得到。
捷联式惯导系统能精确的提供载体的姿态、地速、经纬度等参数，它独特的优点也和平台式惯导系统形成对比。
（1）去除了复杂的平台机械系统，系统结构更简单，减小了系统的体积和重量，而且大大的降低了成本，利于维修，提高了可靠性
（2） 没有常用的机械平台，缩短系统的启动时间，也消除了平台系统有关的误差
（3） 无框架锁定系统，允许全方位（全姿态）工作
（4）除了和平台系统的参数一致以外，还可以提供沿弹体三个轴的速度和加速度信息
捷联式惯导系统的根据所用陀螺仪的不同分为两类：
（1）速率型捷联式惯性导航系统，采用速率陀螺仪，如自由度挠性陀螺仪、激光陀螺仪等测得的是飞行器的角速度
（2）位置型捷联式惯性导航系统，采用双自由度陀螺仪，如静态陀螺仪测得的是飞行器的角位移
捷联式惯性导航可以理解为将陀螺仪和加速度计直接装在飞行器、舰艇等需要姿态、速度、航向等导航信息的主体上，用计算机把测量信号变换为导航参数的一种导航技术。据雅驰了解，自50年代末开始研究以来，成功的用于导引航天器再入大气层的飞行，曾在美国‘阿波罗’号飞船上为备用系统发挥了重要作用。

㈤ 惯性导航技术发展的历史过程有谁知道吗求告知！

从广义上讲从起始点将航行载体引导到目的地的过程统称为导航。 从狭义上讲导航 是指给航行载体提供实时的姿态、 速度和位置信息的技术和方法。 早期人们依靠地磁场、 星光、太阳高度等天文、地理方法获取定位、定向信息，随着科学技术的发展，无线电 导航、惯性导航和卫星导航等技术相继问世，在军事、民用等领域广泛应用。其中，惯 性导航是使用装载在运载体上的陀螺仪和加速度计来测定运载体姿态、 速度、 位置等信 息的技术方法。实现惯性导航的软、硬件设备称为惯性导航系统，简称惯导系统。
捷联式惯性导航系统(Strap-down Inertial Navigation System，简写 SINS)是将 加速度计和陀螺仪直接安装在载体上， 在计算机中实时计算姿态矩阵， 即计算出载体坐 标系与导航坐标系之间的关系， 从而把载体坐标系的加速度计信息转换为导航坐标系下 的信息，然后进行导航计算。由于其具有可靠性高、功能强、重量轻、成本低、精度高 以及使用灵活等优点，使得 SINS 已经成为当今惯性导航系统发展的主流。捷联惯性测 量组件(Inertial Measurement Unit，简写 IMU)是惯导系统的核心组件，IMU 的输出信息的精度在很大程度上决定了系统的精度。
陀螺仪和加速度计是惯性导航系统中不可缺少的核心测量器件。现代高精度的惯性导航系统对所采用的陀螺仪和加速度计提出了很高的要求，因为陀螺仪的漂移误差和加速度计的零位偏值是影响惯导系统精度的最直接 的和最重要的因素，因此如何改善惯性器件的性能，提高惯性组件的测量精度，特别是 陀螺仪的测量精度，一直是惯性导航领域研究的重点。 陀螺仪的发展经历了几个阶段。最初的滚珠轴承式陀螺， 其漂移速率为(l-2)°/h， 通过攻克惯性仪表支撑技术而发展起来的气浮、液浮和磁浮陀螺仪，其精度可以达到 0.001°/h，而静电支撑陀螺的精度可优于 0.0001°/h。从 60 年代开始，挠性陀螺的 研制工作开始起步，其漂移精度优于 0.05°/h 量级，最好的水平可以达到 0.001°/h。
1960 年激光陀螺首次研制成功，标志着光学陀螺开始主宰陀螺市场。目前激光陀螺的 零偏稳定性最高可达 0.0005°/h，激光陀螺面临的最大问题是其制造工艺比较复杂， 因而造成成本偏高， 同时其体积和重量也偏大， 这一方面在一定程度上限制了其在某些 领域的发展应用， 另一方面也促使激光陀螺向低成本、 小型化以及三轴整体式方向发展。 而另一种光学陀螺-光纤陀螺不但具有激光陀螺的很多优点， 而且还具有制造工艺简单、 成本低和重量轻等特点，目前正成为发展最快的一种光学陀螺

我国发展
编辑
我国的惯导技术近年来已经取得了长足进步，液浮陀螺平台惯性导航系统、动力调谐陀螺四轴平台系统已相继应用于长征系列运载火箭。其他各类小型化捷联惯导、光纤陀螺惯导、 激光陀螺惯导以及匹配GPS修正的惯导装置等也已经大量应用于战术制导武器、飞机、舰艇、运载火箭、宇宙飞船等。如漂移率0.01°~0.02°/h 的新型激光陀螺捷联系统在新型战机上试飞，漂移率0.05°/h 以下的光纤陀螺、捷联惯导在舰艇、潜艇上的应用，以及小型化挠性捷联惯导在各类导弹制导武器上的应用，都极大的改善了我军装备的性能。

㈥ 请问西安哪里能买到《捷联惯性导航技术》这本书

西工大南门斜对面或者西工大附中西面，有个科学书店，那里有，我前些天还看到了

㈦ 什么是惯性导航技术，惯性导航是如何实现的

惯性导航技术，通过陀螺和加速度计测量载体的角速率和加速度信息，经积分运算得到载体的速度和位置信息。包括平台式惯导系统和捷联惯导系统。平台式惯导系统将陀螺通过平台稳定回路控制平台跟踪导航坐标系在惯性空间的角速度。捷联惯导系统利用相对导航坐标系角速度计算姿态矩阵，把雷体坐标系轴向加速度信息转换到导航坐标系轴向并进行导航计算。该技术的发展和应用趋势，以惯性导航和GPS卫星导航的组合导航最为典型。

㈧ 惯导技术的相关简介

惯性导航技术，通过陀螺和加速度计测量载体的角速率和加速度信息，经积分运算得到载体的速度和位置信息。包括平台式惯导系统和捷联惯导系统。平台式惯导系统将陀螺通过平台稳定回路控制平台跟踪导航坐标系在惯性空间的角速度。捷联惯导系统利用相对导航坐标系角速度计算姿态矩阵，把雷体坐标系轴向加速度信息转换到导航坐标系轴向并进行导航计算。该技术的发展和应用趋势，以惯性导航和GPS卫星导航的组合导航最为典型。