《惯性导航系统》第1讲概述.ppt

第一讲 惯性导航概述 惯性导航系统 一、导航基本概念 二、惯性导航的基本原理 三、惯性导航的应用与发展 教学内容 定义: 将载体从一个位置引导到另一个位置的 过程。 要素: 即时位置(坐标)、航行速度、航行方位 (航向)、姿态、高度、距目标点的待飞 距离、待飞时间、偏航距等。 导航基本概念 分类： 按载体分 陆地导航 航天导航 舰船导航 航空导航 惯性导航 多普勒雷达导航 卫星导航 天文导航 地形辅助导航 按技术分 无线电导航 组合导航 导航基本概念 基本概念 利用惯性测量元件（陀螺、加速度计）测量载体相对惯性空间的角运动参数和线运动参数，在给定运动初始条件下，经导航解算得到载体速度、位置及姿态和航向的一种导航方法。 惯导基本原理 加速度分解及速度参数计算 惯导基本原理 位置参数计算 惯导基本原理 基本原理 惯导基本原理 ★导航依据→牛顿第二定律（惯性系） ★导航方法→基于加速度的积分推算 ★导航精度→加速度的精确测量 基本结论 惯导基本原理 ★自主性强、隐蔽性好 ★抗干扰力强、适用条件宽 ★ 导航参数丰富、数据更新率高 ？导航误差随时间积累、平面导航而不是立体导航 （高度通道发散） 主要特点 惯导基本原理 基本组成 惯导基本原理 IMU CDU MSU 课程教学内容介绍 惯性级加速度计 基本原理、性能指标、基本结构、再平衡回路 惯性级陀螺仪 基本原理、性能指标、挠性陀螺、激光陀螺 惯性导航基础 基本概念、导航参考基准描述、导航坐标系 惯性平台 平台作用、工作原理、控制回路分析、平台结构 课程教学内容介绍 惯性导航原理 舒勒回路、导航方程、力学编排方程 惯性导航误差 误差来源 、误差方程、误差特性 惯性导航初始对准 对准任务、对准过程、对准原理 课程教学内容介绍 捷联式惯导原理 数学平台、导航位置方程、姿态速率方程、对准原理、余度技术 发展过程 系统：平台式、捷联式、惯性/卫星组合式 元件：液浮陀螺、静电陀螺、挠性陀螺、光学陀螺 惯性导航的发展 发展趋势 系统：惯性/多信息组合导航系统 元件：微机电陀螺、微光机电陀螺、原子陀螺 原理很简单→加速度推算 信息很丰富→速度、位置、姿态、航向 优势很突出→自主、隐蔽，全时空、全天候 技术很复杂→多学科、多技术，机电一体化 用途很广泛→陆、海、空、天 造价很昂贵→几十至几百万 维护很便捷→趋于免维护 发展很迅猛→超高精度导航 课堂小结 1.根据导航的定义,并运用已学知识,归纳能够完成导航任务系统或装置。 2.为什么说,惯性导航系统是目前最主流的导航系统?且应用领域涵盖陆、海、空、天？ 作业思考题 * *