导航制导和控制.pptxVIP

导航制导和控制概述导航制导和控制是航天航空领域的核心技术之一。它涉及使用传感器和计算机算法来确定飞行器的位置和方向,并采取适当的操作来保持飞行器在预定轨道上。这对于确保航天器安全可靠地抵达目的地至关重要。SN作者：冻捕簕

导航系统的分类空基导航基于卫星的全球导航卫星系统(GNSS),如GPS、GLONASS和北斗。为广大用户提供全球性的导航定位服务。地基导航利用陆地上的固定参考点,如无线电信标和雷达,为用户提供局部性的导航定位服务。机载导航安装在飞行器上的惯性导航系统,通过测量和处理飞行器的加速度和角速度数据实现自主导航。

惯性导航系统惯性导航系统是利用惯性传感器(如陀螺仪和加速度计)测量目标的加速度和角速度变化来推算其运动位置和姿态的导航系统。该系统无需外界信号就能自主完成定位和导航功能。惯性导航系统拥有体积小、抗干扰能力强、机动性好、必威体育官网网址性高等特点,广泛应用于航空、航天、航海等领域。

卫星导航系统卫星导航系统是一种依托地球围绕卫星的运行而建立的无线电导航定位系统。它通过卫星发射的无线电信号测量接收机与卫星之间的距离,计算接收机的位置和时间。卫星导航系统为移动用户提供高精度的全天候、全球范围的空间定位、导航和授时服务,是现代社会中不可或缺的重要基础设施之一。

组合导航系统综合利用组合导航系统结合了惯性导航系统和卫星导航系统的优势,通过融合多种定位技术,实现更准确、稳定的定位和导航。复杂环境适用在无法单独依靠惯性导航或卫星导航的复杂环境中,组合导航系统可以提供可靠的定位和导航功能。灵活配置组合导航系统能根据具体应用需求,灵活选择导航传感器和融合算法,满足不同场景的定位精度和可靠性要求。

惯性导航系统的工作原理数据采集惯性导航系统使用陀螺仪和加速度计测量物体的角速度和加速度数据。这些传感器会持续地捕获运动信息。数据处理通过数学算法,导航计算机可以根据采集到的角速度和加速度信息,计算出物体的位置、速度和方位角的变化。误差校正由于传感器的误差会随时间累积,导航计算机需要对数据进行校正和滤波,以保持系统的精度和可靠性。

陀螺仪和加速度计1陀螺仪的工作原理利用角动量守恒定律,通过测量角速度来确定旋转角度。广泛应用于惯性导航系统。2加速度计的工作原理利用弹簧质量系统测量加速度,通过双重积分得到位置信息。在惯性导航中起关键作用。3陀螺仪和加速度计的组合二者结合可以测量位置、速度和加速度,形成惯性测量单元,为惯性导航系统提供核心数据。

惯性导航系统的优缺点优点惯性导航系统独立于外部环境,无需任何外部信号即可实现自主导航。其体积小、重量轻、抗干扰能力强,适用于各种恶劣环境。缺点惯性导航系统测量误差会随时间累积,需要周期性地进行校正。此外,系统的功耗较高,需要可靠的电源供给。应用场景惯性导航系统广泛应用于航天、航空、军事等领域,为各种复杂环境下的自主导航提供可靠支持。

卫星导航系统的工作原理1卫星定位卫星导航系统通过多颗卫星组成的网络,利用三角测量的原理确定地面接收机的位置。接收机与至少4颗卫星保持通信,并计算与这些卫星的距离,从而三角定出自身的坐标。2时间同步为确保测距精度,接收机需要与卫星的时钟保持同步。卫星内置高精度原子钟,接收机根据卫星发送的时间信号校正自身时钟。3导航信号卫星不断发送自身位置、时间和系统状态等导航信息。接收机根据接收到的多颗卫星信号,计算出自身的位置、速度和时间。

GPS系统概述GPS（GlobalPositioningSystem）是一种基于卫星的全球导航系统。它可以为用户提供精确的位置、速度和时间信息。工作原理GPS系统由地球轨道上的24颗卫星组成。接收机测量来自多颗卫星的信号时间差,即可计算出自己的三维坐标位置。优势GPS系统覆盖全球,随时可用,定位精度高,实时性强,无需用户付费,是目前最成熟的卫星导航系统之一。应用领域GPS广泛应用于测量、导航、地图、定位跟踪等多个领域,在军事、民用、航天等领域发挥着重要作用。

GLONASS系统卫星系统GLONASS是俄罗斯开发的全球卫星导航系统,由24颗卫星组成。可为全球用户提供三维位置、速度和时间确定服务。信号接收GLONASS信号使用L波段,与GPS系统的信号频率不同,可以与GPS系统进行兼容和互补。定位精度GLONASS系统规定的标准定位精度为5-10米,实际在军事应用中可达1-2米。

北斗导航系统北斗卫星系统北斗是中国自主研发的全球卫星导航系统,由多颗卫星组成,为用户提供定位、导航和授时服务。北斗接收机北斗接收机可与手机、车载设备等终端设备相连,提供精确的定位、导航和时间同步功能。覆盖范围北斗系统覆盖全球,并在中国及周边地区提供更高精度的定位服务。

卫星导航系统的优缺点优点卫星导航系统覆盖范围广、无需铺设复杂的基础设施、能提供全天候、全天时的导航服务。缺点需要昂贵