慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是以陀螺和加速度計(jì)為敏感器件的導(dǎo)航參數(shù)解算系統(tǒng),該系統(tǒng)根據(jù)陀螺的輸出建立導(dǎo)航坐標(biāo)系,根據(jù)加速度計(jì)輸出解算出運(yùn)載體在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度和位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。其工作環(huán)境不只包括空中、地面,還可以在水下。慣導(dǎo)的基本工作原理是以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ),通過(guò)測(cè)量載體在慣性參考系的加速度,將它對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分,且把它變換到導(dǎo)航坐標(biāo)系中,就能夠得到在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度、偏航角和位置等信息。慣性導(dǎo)航是用來(lái)得出物體的位置信息或者其他角度與狀態(tài)信息的導(dǎo)航技術(shù)。蘇州物流車慣性導(dǎo)航
慣性測(cè)量裝置,包括加速度計(jì)和陀螺儀,又稱慣性導(dǎo)航組合。前者是測(cè)量物體的加速度,后者又被叫做角速度傳感器,是測(cè)量角速度的。利用這些裝置的參數(shù),計(jì)算并導(dǎo)航看起來(lái)似乎很簡(jiǎn)單,但是由于采樣頻率一般很高(一秒內(nèi)幾十甚至幾百次),所以累加起來(lái)誤差很容易擴(kuò)大,所以長(zhǎng)時(shí)間的導(dǎo)航仍然有很大的困難。在失去位置的時(shí)候,導(dǎo)航軟件知道速度、車輛的位置、行駛路線等信息。結(jié)合加速度傳感器提供的加速度,可以根據(jù)二次積分的方式計(jì)算出加速度產(chǎn)生的位移,然后根據(jù)初始速度計(jì)算出速度產(chǎn)生的位移,進(jìn)而推算出車輛新的位置。這樣,在沒(méi)有GNSS 情信號(hào)的況下仍然可以繼續(xù)導(dǎo)航。蘇州物流車慣性導(dǎo)航慣性導(dǎo)航既不受外界干擾影響,也不向外輻射能力,更不用借助其他外部設(shè)備。
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在船艦導(dǎo)航、陸地導(dǎo)航、航空導(dǎo)航、航天導(dǎo)航四大導(dǎo)航領(lǐng)域中均有應(yīng)用,因此可是說(shuō)是全方面覆蓋的導(dǎo)航。在船艦導(dǎo)航中,主要應(yīng)用是船舶導(dǎo)航系統(tǒng),主要測(cè)量的船舶的航行角,確保行駛在正確的航線上。陸地導(dǎo)航則是裝載在私家車上,結(jié)合GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)為汽車行駛導(dǎo)航。航空導(dǎo)航主要是用于飛機(jī)導(dǎo)航。因?yàn)榭罩腥狈⒄瘴铮虼孙w機(jī)的航線主要是依據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)確定的,并且精度的要求較高。航天導(dǎo)航則是裝載在衛(wèi)星、宇宙飛船等航天器上,這類慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度要求更高,且更加穩(wěn)定。
慣性導(dǎo)航,是利用陀螺儀和加速度傳感器這兩種慣性傳感器元件,去分別測(cè)出飛機(jī)相對(duì)于慣性空間的角運(yùn)動(dòng)信息和線運(yùn)動(dòng)信息,并在給定初始條件下,由計(jì)算機(jī)推算出飛機(jī)的姿態(tài)、航向、速度、位置等導(dǎo)航參數(shù)的自主式導(dǎo)航方法。牛頓力學(xué)定律是慣性導(dǎo)航的理論基礎(chǔ)?,F(xiàn)代比較常見(jiàn)的幾種導(dǎo)航技術(shù),包括天文導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、無(wú)線電導(dǎo)航等等,其中,只有慣性導(dǎo)航是自主的,既不向外界輻射東西,也不用看天空中的恒星或接收外部的信號(hào),它的隱蔽性是比較好的。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的慣性是如何實(shí)現(xiàn)的呢?
慣性導(dǎo)航的在導(dǎo)航界地位:慣性導(dǎo)航系統(tǒng)航可以說(shuō)是個(gè)老古董了,但其地位依舊不可動(dòng)搖。不管是衛(wèi)星導(dǎo)航,還是無(wú)線電導(dǎo)航,都需要外界設(shè)備的輔助;而天文導(dǎo)航也需要觀察天體的位置;他們都不得不受限于外源信息,一旦不能用衛(wèi)星,沒(méi)有了導(dǎo)航臺(tái),看不見(jiàn)星星,那么這些導(dǎo)航系統(tǒng)就完全癱瘓了。但慣性導(dǎo)航完全不需要借助然后外源的信息。他用于計(jì)算的初始數(shù)據(jù)來(lái)自自身,既不受外界干擾影響,也不向外發(fā)送任何信號(hào),更不用借助任何其他設(shè)備。一個(gè)詞:?jiǎn)为?dú)自主!毫無(wú)疑問(wèn),慣性導(dǎo)航在很多地方都是第1選擇。同時(shí),其他的地位系統(tǒng)定位時(shí)是一個(gè)個(gè)點(diǎn),而慣性導(dǎo)航的地位卻是連續(xù)的曲線,這也是一大優(yōu)勢(shì)。無(wú)人機(jī)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)具有使用成本低,機(jī)動(dòng)靈活,載荷多樣性,用途普遍,操作簡(jiǎn)單,安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。蘇州物流車慣性導(dǎo)航
陀螺儀是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的主要元件。蘇州物流車慣性導(dǎo)航
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)主要的優(yōu)點(diǎn)是什么?1、完全依靠運(yùn)動(dòng)載體自主地完成導(dǎo)航任務(wù),不依賴于任何外部輸入信息,也不向外輸出信息的自主式系統(tǒng),所以具備極高的抗干擾性和隱蔽性;2、不受氣象條件限制,可全天候、全天時(shí)、全地理的工作。慣導(dǎo)系統(tǒng)不需要特定的時(shí)間或者地理因素,隨時(shí)隨地都可以運(yùn)行;3、提供的參數(shù)多,比如GPS衛(wèi)星導(dǎo)航,只能給出位置,方向,速度信息,但是慣導(dǎo)同時(shí)還能提供姿態(tài)和航向信息;4、導(dǎo)航信息更新速率高,短期精度和穩(wěn)定性好。目前常見(jiàn)的GPS更新速率為每秒1次,但是慣導(dǎo)可以達(dá)到每秒幾百次更新甚至更高。蘇州物流車慣性導(dǎo)航
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