捷联惯导系统

发布网友发布时间：2022-05-05 22:55

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热心网友时间：2022-06-28 06:27

惯性导航系统是建立在牛顿经典力学定律的基础上。牛顿定律告诉我们，外力将产生一个成比例的加速度。由于加速度可以测定，所以，通过用加速度对时间连续积分就可计算出速度和位置的变化。一个惯性导航系统通常包含3个加速度计，每个加速度计可以检测单一方向的加速度。安装时三个加速度计敏感轴相互垂直。

载体相对惯性坐标系的转动可以利用陀螺敏感器来检测；载体的转动用于确定加速度计每一时刻的方位。有了这些信息，就可以把加速度分解到惯性坐标系。

惯性导航系统与载体固连在一起的系统称之为捷联惯导系统，它包含提供角速度的3个陀螺（比如二频机抖激光陀螺）、提供比力测量值的3个加速度计及其IF转换电路、数据采集板等。激光陀螺捷联惯导系统的结构如图4-5-2所示。

图4-5-2 激光陀螺捷联惯导系统的结构示意图

加速度计作为航空重力仪的核心传感器，其分辨率、精度和稳定性是航空重力仪整体精度的重要影响因素。由于加速度计的精度受温度的影响较大，因此需要对加速度计进行精密的温度控制。

同时由于数据采集设备受温度的影响较大，因此为了保证惯性导航精度，IF转换电路采用温度补偿技术实现全温范围的测量精度。激光陀螺捷联惯导系统实物如图4-5-3所示。

图4-5-3 激光陀螺捷联惯导系统实物图

3个陀螺、3个加速度计全部装在一个刚性块上，该刚性块可直接或通过减振基座安装在载体的机体内。大多数情况下，3个陀螺、3个加速度计在笛卡儿坐标中是相互正交的。

正交的敏感器结构使角速度和比力在3个相互垂直的方向分量能被直接测量出来，提供执行捷联计算任务所需的信息。

在航空重力测量中不需要实时处理，只需要捷联惯导系统提供加速度计和陀螺的原始测量值。