惯性导航原理ppt（惯性导航原理陈永冰PDF）
本文目录一览：
- 1、惯性导航的原理是什么?
- 2、惯性导航的原理
- 3、惯性导航的原理是什么？
惯性导航的原理是什么?
惯性导航的基本工作原理：
以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度、角加速度，将它对时间进行一次积分，求得运动载体的速度、角速度，之后进行二次积分求得运动载体的位置信息，然后将其变换到导航坐标系，得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置信息等。
惯性导航主要由惯性器件计算实现，惯性器件包括陀螺仪和加速度计。一般来说，惯性器件与导航物体固连，加速度计测量物体运动的加速度，已知初始状态(速度和位置)，加速度不断积分就可以计算出每个时刻速度和位置，就是这么简单的道理计算出速度位置进行导航。
但是问题来了，陀螺仪是干嘛用的？这要从上述积分过程来讲，加速度直接积分是不对的，直接积分只能准确体现物理的线运动过程，对于角运动，并不可行。试想一下，一个物理在做向心运动，基本是在原地不动，直接积分向心加速度肯定不对。
地球是椭圆的，而且地球绕着太阳转，我们常说的导航都是对地球导航的，而惯性器件测量的是惯性空间的，一般来说，相对于太阳恒星的。
所以，在物体整个过程中，势必存在转动情况，这个转动过程就是陀螺仪来跟踪的。有了陀螺仪和加速度计，物体的平动和转动都有了测量量，剩下的就是对应积分运算，这样就可以计算出准确的速度位置量了，当然物体的姿态也是中间重要的计算量。
惯性导航的原理
惯性导航是综合了机电、光学、数学、力学、控制及计算机等学科的尖端技术。惯性是指惯性器件即陀螺仪和加速计，其中陀螺仪用来测量运载体的角速度，加速计用来测量运载体的加速度。导航是指确定运载体的位置、航向及姿态。惯性导航系统是指将敏感器件如陀螺仪和加速计数据视为导航参数的解算系统，该系统根据陀螺的输出建立起导航坐标系，根据加速计输出解算出运载体的速度和位置。
这些都是理论的一些知识，有些公司就基于以上理论开发出了一些产品。国外的代表公司有Honeywell、SEER Technology，定位精度基本上为2%-5%，也就是说用户行走1km，位置误差为20米，这是无法满足实际应用需求的，会延误逃生、救援等和位置精度密切相关的应急任务。国内也有几家公司在做，如微迈森，湖南格纳微科技等。目前做得好的定位精度达到了0.3%，相当于走1公里误差不到3米，可以适应15km/h的走路、小跑、侧移、后退等任意步行姿态，基本可以满足实际应用需求了。
惯性导航的原理是什么？
惯性导航的基本工作原理：
以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度、角加速度，将它对时间进行一次积分，求得运动载体的速度、角速度，之后进行二次积分求得运动载体的位置信息，然后将其变换到导航坐标系，得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置信息等。
应用
惯性导航及控制系统最初主要为航空航天、地面及海上军事用户所应用，是现代国防系统的核心技术产品，被广泛应用于飞机、导弹、舰船、潜艇、坦克等国防领域。随着成本的降低和需求的增长，惯性导航技术已扩展到大地测量、资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等商用领域，甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被广泛应用。
