学习惯性导航需要什么基础（惯性导航专业）
本文目录一览：
你知道什么是惯性导航系统吗？
一）惯性导航定义
利用惯性元件（加速度计）来测量运载体本身的加速度，经过积分和运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位的目的。惯性导航的组成设备都安装在运载体内，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰是一种自主式导航系统。
（二）牛顿力学和惯性导航的关系
什么是惯性导航呢？简单的说，惯性导航就是在载体中利用惯性元件，引用惯性力，应用在惯性中才成立的牛顿定律，提取载体相对于惯性空间加速信息，再出导航计算机利用提取的加速度信息，经过处理输出载体的位置、速度、姿态、航向等参数的过程。
我们拿空中的运动体比如飞机来说。飞机的运动可以描述成两类，一是质心（指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点）的移动，也称为线运动，相关联的导航参数有飞行速度、位置等；另一类是飞机绕质心的转动，也称为角运动，相应的导航参数有飞机的姿态角和航向角等。惯性导航，是利用陀螺仪和加速度计这两种惯性器件，去分别测出飞机相对于惯性空间的角运动信息和线运动信息，并在给定初始条件下，由计算机推算出飞机的姿态、航向、速度、位置等导航参数的自主式导航方法。牛顿力学定律是惯性导航的理论基础。
（三）惯性导航的由来
现代比较常见的几种导航技术，包括天文导航、惯性导航、卫星导航、无线电导航等等，其中，只有惯性导航是自主的，既不向外界辐射东西，也不用看天空中的恒星或接收外部的信号，它的隐蔽性是最好的。惯性导航，并不像大家所认为的那样“不靠谱”，像国家的很多战略、战术武器，再如洲际飞行的民航飞机等，都必须依赖惯性导航系统或者惯导系统和其他类型的导航系统的组合。它的造价也比较昂贵，像一台导航级（即1小时误差1海里）的惯导系统，至少要几十万，而这种精度的导航系统已足够配备在波音747这样的飞机上了。现在，随着mems（微电子机械系统）惯性器件技术的进步，商业级、消费品级的惯性导航才逐渐走进寻常百姓家。看来，惯性导航是非常靠谱的技术。
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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。
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。
什么是惯性导航技术，惯性导航是如何实现的？
惯性导航是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，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标中，就能够得到在导航坐标中的速度、偏航角和位置等信息。但惯性导航系统由于陀螺仪零点漂移严重，车辆震动等因素，导致无法通过直接积分加速度获得高精度的方位和速度等信息，即现有的惯性导航系统很难长时间独立工作。
惯导模块是指采用GNSS(BDS/GPS系统联合定位)/INS组合导航定位技术，凭借高精度六轴惯性器件和成熟的惯性算法，无需里程计或速度信号接入，且无严格安装要求，即使在隧道、车库等弱信号环境下也能为车辆提供高精度的定位模块。
惯导模块SKM-4DX工作原理：
在车载导航中接入基于GNSS/INS组合导航定位的高性能车载组合惯导模块SKM-4DX，充分利用惯性导航系统和卫星导航系统优点，凭借高精度六轴惯性器件和成熟的惯性算法，无需里程计或速度信号接入，获得最优的导航结果；尤其是当卫星导航系统无法工作时，利用惯性导航系统使得导航系统继续工作，保证导航系统的正常工作，提高车载导航系统的稳定性和可靠性。
惯性导航系统的原理是什么？
惯性导航系统惯性导航系统是以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统，该系统根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系中的速度和位置。
惯性导航系统也称作惯性参考系统，是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量（如无线电导航那样）的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯性导航的基本工作原理是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，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。
