惯导与GPS--第1章导航概述.ppt

第1章 导航系统概述 1.2.3 无线电导航 利用无线电波在均匀介质和自由空间 及 两大特性进行导航。 直线传播 恒速 两种定位方式： （1）通过设置在载体和地面上的收发系统，测量载体 相对地面台站的距离、距离差、相位差进行定位。 （2）通过载体上的接收系统，接收地面台站发射的无线 电信号，测量载体相对于已知地面台站的方位角进 行定位。 1.2.3 无线电导航 无线电导航的优点（3点）： 精度高 可靠性高 价格低 无线电导航的缺点（5点）： 依赖地面台站配合 电波易受干扰 自身易暴露 生存力差 对抗性弱 （无线电导航优缺点） 1.2.4 多普勒导航 20世纪60～70年代，不依赖地面导航台站的多普勒雷达导航系统出现。 利用多普勒频移效应，测量载体相对地面的速度，进而完成导航任务。 多普勒频移： 由于载体与雷达地面台站相对运动而产生的发射波与反射波之间的频率差； 或由于载体运动，引起机载雷达的发射波与反射波之间的频率差。 * 成绩：期末考试占 60%； 上机占 20%； 平时占 20%。 学时：授课48 + 上机16 内容：共三部分 导航系统概述 GPS 惯性导航 *其它导航方式 （以GPS为主） 问： 一个人从一个地方走到另一个地方是否需要导航？ 答：需要。 日常生活中的运动体都在不同程度的进行着某种形式的导航。 运动体 比如，学生从宿舍到食堂，再到教室的过程。 简要介绍各种导航系统的基本情况、基本概念和知识点 1.1 导航、大地测量与制导 1.2 导航技术发展简介 1.3 导航的坐标与原理 1.4 地球形状描述及曲率半径 1.1 导航、大地测量与制导 1.1.1 导航与导航系统 1.1.2 大地测量 1.1.3 制导 1.1.4 导航与制导的区别 1.1.5 导航系统发展趋势 检测和确定这些参数是通过 完成。 载体（运载体）在空间运动过程的基本参数？ 具有导航功能的系统 、 、 是载体运动过程的基本参数。 位置 速度 姿态 导航的实质： 即是要获取载体的这三个基本参数 或其中一部分参数。 （1）什么是导航？ 导：引导 航：航行 导航： 引导载体到达目的地的 和 过程。 确定载体的 和 ； 引导一个物体从一个地方航行到另一个地方的科学。 1.1.1 导航与导航系统 位置 姿态 控制 指示 （泛指：飞行器、舰船、车辆、人、动物，等） 过程 （速度） （2）导航分两类： 自主式导航： 非自主式导航： 1.1.1 导航与导航系统 用于飞行器或船舶上的设备导航，有惯性导航、多普勒导航和天文导航等； 用于飞行器、船舶、汽车等交通设备与 有关的地面或空中设备相配合导航，有 无线电导航、卫星导航。 （3）导航的任务： 提供运动载体的 6自由度导航参数；即 3维位置和 3维角度，它们决定一个物体在三维空间的位置和姿态。 （4）导航系统： 能提供导航参数，实现导航任务的软件和硬件。 导航装置通常分为陆基和星基两大类。 1.1.1 导航与导航系统 早期导航系统：主要由功能单一的仪表组成； 当前导航系统：由各种传感器所构成的高精度复杂系统。 导航系统有 2 种工作状态： 指示状态： 自动导航状态： 在这两种工作状态下：导航系统的作用只是提供导航参数，为 自动控制和导引载体按预定轨迹准确 到达目的地的制导过程提供信息保障。 1.1.1 导航与导航系统 导航系统提供的导航信息仅供驾驶员操作和引导载体之用，导航系统不直接对载体进行控制。 导航系统直接提供信息给载体的自动驾驶控制系统，由其操纵和引导载体。 1.1.2 大地测量 目标：获取位置和方向。主要研究和测定地球形状、大小 和重力场。以及测定地面点几何位置。 典型：GPS定位。 不高 精确位置 静态定位 地面物体 大地测量 很高 速度、姿态、位置 动态定位 运动载体 导航 实时性要求 输出物理量 定位方式 作用对象 表1.1 导航与大地测量的区别 1.1.3 制导 制导是一个与导航紧密相关的概念，用于导弹、制导炸 弹/炮弹、鱼雷等武器。 制导： 自动控制和导引载体按预定航迹准确到达目标的过程。 包括：应用导航的测量值和自动控制的全部闭环过程。 制导系统： 实现导引和控制载体按预定航