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大气数据与惯导 第二篇 惯性导航系统 第五章 惯性导航概论 导航及其分类 惯性导航系统基本功能 惯性导航系统基本组成和简要原理 导航及其分类 导航的基本概念 导航：导航（Navigation）是引导载体达到预定目的地的过程 制导：根据导航系统提供的数据，由控制系统来自动引导载体到达目的地 导航分类 导航仪表：导航仪表单独测出飞机的一些参数，如磁航向、空速、高度等，供给飞行员操纵飞机完成导航任务。 无线电导航：利用无线电技术测量导航参数的系统 天文导航系统：利用天体来实现导航 卫星导航系统：利用导航卫星来导航 惯性导航系统：惯性导航利用惯性敏感元件测量航行体相对惯性空间的线运动和角运动参数 ，在给定的运动初始条件下，由计算机推算出航行体的姿态、方位、速度和位置等参数 组合导航系统：将上述两种以上的导航系统组合成为组合式导航系统。 惯性导航系统的发展 惯性导航系统基本功能 惯性导航系统功能 自动测量飞机各种导航参数及飞机控制参数，供飞行员使用 与飞机其他控制系统相配合完成对飞机的人工或自动控制 基本导航参数 即时位置 地速 航向角 航迹角 航迹误差 偏流角 风速、风向 待飞时间、待飞距离 飞机姿态角、角速率 惯性导航系统------基本导航参数 惯导系统与飞机其它系统的连接 惯性导航系统组成 基本组成 惯导组件 传感器、平台、导航计算机进行导航数据计算 控制显示组件 导航参数显示、初始数据的引入、系统实验、故障显示和告警 方式选择组件 控制系统的工作状态 备用电池组件 交流电源失效时，作为备用电源 惯性导航系统简要原理 惯导原理 二自由度导航系统简要原理 用经、纬度表示的简化惯导系统方框图 实现惯导要解决的几个问题 平台跟踪坐标系 平台跟踪什么样的坐标系是平台式惯导系统的首要问题 舒勒摆原理在惯导系统中的应用 普通地平液体摆做敏感元件受加速度影响较大，需用舒勒摆原理 有害加速度的消除 消除由于地球自转、飞机飞行引起的牵连、哥氏、重力加速度等 初始对准问题 惯导系统要正确而精确的工作，必须精确给定初始条件 捷联惯导解算问题 数学平台代替机电平台 * 机电学院电子工程系 Electronic engineering department ? ? 惯性导 航组件 自动驾驶仪 气象雷达 自动信号引进组件 （更新/不更新） 信号器 真航向、磁航向 备用电池组件 大气数据系统 调协头 航路/进近转换 测距器（DME） 全向信标（VOR） 控制显示组件 方式选择组件 水平状态指示器 姿态指引指示器 * * * 机电学院电子工程系 Electronic engineering department