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组合导航系统
惯性器件及特性
一惯性器件的作用
二陀螺仪原理及特性
三加速度计原理及特性
一.惯性器件的作用
线运动
运载体在三维
空间中的运动
角运动
所有的惯性导航系统都要解决两个问题：
Ø利用陀螺仪建立导航坐标系基准
Ø对加速度计的输出进行积分，获取速度和位置
一.惯性器件的作用
角
运
动
位置
信
陀螺仪
息
显
示
导航
速度
计算机器
线
运
加速度计动
信
姿态
息
陀螺仪和加速度计是惯性导航系统的核心元器件。
一.惯性器件的作用
“惯性”的含义：陀螺仪和加速度计的输出是相对惯性空间的测量值。
Ø陀螺仪：敏感角运动的一种测量装置。
在平台惯导中，陀螺仪安装在平台上，用来敏感平台的角偏移；在捷
联惯导中，陀螺仪直接与运载体固连，用来敏感载体的角速率或角位
移。
Ø加速度计：利用敏感质量的惯性力来测量载体线加速度的装置。
在运载体上安装加速度计用于导航时，当运载体运动变化时加速度计
敏感载体相对惯性空间的加速度。
一惯性器件的作用
二陀螺仪原理及特性
三加速度计原理及特性
二.陀螺仪原理及特性
Ø陀螺定义：绕自身对称轴高速旋转的刚体。
Ø陀螺仪：将陀螺安装在框架装置上，使陀螺
的自转轴有一定的转动自由度。
二.陀螺仪原理及特性
Ø传统的陀螺仪定义为：利用动量矩敏感壳体
相对惯性空间、绕正交于自转轴的一个或两
个轴的角运动的装置。
Ø随着科学技术的发展，许多新型陀螺仪大量
出现，它们之中已经没有高速旋转的转子，
但是它们仍然可以用来感测物体相对惯性空
间的角运动，因此人们也把陀螺仪这一名称
扩展到没有刚体转子而功能与经典陀螺仪等
同的敏感器。
二.陀螺仪原理及特性
陀螺仪的分类
根据陀螺仪工作原理不同，可分为
Ø机械转子式陀螺仪（框架式、液浮、挠性、静电）
Ø光学陀螺仪（激光、光纤）
Ø振动式陀螺仪（半球谐振、石英音叉式、微机械陀
螺仪）
机械陀螺仪光纤陀螺仪
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