慣性導(dǎo)航系統(tǒng)屬于一種推算導(dǎo)航方式。即從一已知點的位置根據(jù)連續(xù)測得的運載體航向角和速度推算出其下一點的位置。因而可連續(xù)測出運動體的當(dāng)前位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的陀螺儀用來形成一個導(dǎo)航坐標(biāo)系使加速度計的測量軸穩(wěn)定在該坐標(biāo)系中并給出航向和姿態(tài)角;加速度計用來測量運動體的加速度經(jīng)過對時間的一次積分得到速度,速度再經(jīng)過對時間的一次積分即可得到距離。推算導(dǎo)航的優(yōu)點:1、由于它是不依賴于任何外部信息,也不向外部輻射能量的自主式系統(tǒng),故隱蔽性好且不受外界電磁干擾的影響;2、可全天候、全球、全時間的工作于空中地球表面乃至水下。慣性導(dǎo)航INS是一種自主的、不對外輻射信號、不受外界干擾的導(dǎo)航系統(tǒng)。深圳慣性導(dǎo)航系統(tǒng)模塊
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。因為空中缺乏參照物,因此飛機(jī)的航線主要是依據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)來確定的,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。安徽慣性導(dǎo)航系統(tǒng)市場慣性導(dǎo)航的數(shù)據(jù)更新頻率更高,可以提供高頻率的定位結(jié)果輸出。
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)由陀螺儀和加速度計組成,通過測量加速度和角速度獲取定位信息,是目前容易獲得且精度夠用的運動傳感器。系統(tǒng)包括加工工藝、傳感器校準(zhǔn)、軟硬件的深度結(jié)合、系統(tǒng)集成后傳感器衰退情況、環(huán)境適應(yīng)性、車上安裝誤差補(bǔ)償度、汽車行業(yè)體系認(rèn)證等。對于慣性器件本身,衡量其優(yōu)劣的技術(shù)指標(biāo)有零偏不穩(wěn)定性,隨機(jī)游走,艾倫方差等。慣性導(dǎo)航發(fā)展已有百年歷史,早期的角速度測量使用機(jī)械陀螺,利用陀螺的進(jìn)動效應(yīng),形成角度姿態(tài)的測量儀器,它與角速度成比例關(guān)系。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,人類測量角速度的工具越來越多,如動力協(xié)調(diào)陀螺、靜電陀螺、光纖陀螺、激光陀螺等。
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種利用牛頓定律來對通過陀螺儀測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算與積分的相關(guān)推導(dǎo),來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)。它的元件主要是陀螺儀與加速度測量工具。如何對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)分類?基本上慣性導(dǎo)航系統(tǒng)主要是分為兩類,一種是將導(dǎo)航系統(tǒng)裝載在載體內(nèi)部,不受外界影響,隨時準(zhǔn)確的測量物體的實時狀態(tài),并對其進(jìn)行定位及預(yù)測之類的處理,這樣的是捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。還有一種是基于平臺的,它利用穩(wěn)定的平臺與機(jī)構(gòu),對物體進(jìn)行相關(guān)處理。兩者比較的話,顯然是捷聯(lián)具有更多的優(yōu)點,節(jié)省了大量的平臺與控制結(jié)構(gòu)的操作,并且減少了外界的影響,重要的是提高了測量準(zhǔn)確度。在沒有GPS衛(wèi)星信號的情況下仍然可以使用慣性導(dǎo)航。
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)是利用慣性傳感器(IMU)測量載體的比力及角速度信息,結(jié)合給定的初始條件,與GNSS等系統(tǒng)的信息融合,從而進(jìn)行實時推算速度、位置、姿態(tài)等參數(shù)的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。具體來說慣性導(dǎo)航系統(tǒng)屬于一種推算導(dǎo)航方式。即從一已知點的位置根據(jù)連續(xù)測得的運載體航向角和速度推算出其下一點的位置,因而可連續(xù)測出運動體的當(dāng)前位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)采用加速度計和陀螺儀傳感器來測量載體的運動參數(shù)。其中三個垂直布置的陀螺儀用于測量載體繞自身三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動角速度,同時也敏感地球自轉(zhuǎn)的角速度。慣性導(dǎo)航是一門涉及精密機(jī)械、計算機(jī)技術(shù)、微電子、光學(xué)、自動控制、材料等多種學(xué)科和領(lǐng)域的綜合技術(shù)。安徽慣性導(dǎo)航系統(tǒng)市場
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)隱蔽性好,因為它不向外發(fā)射信號,也不接收外部信號,所以不容易被發(fā)現(xiàn)。深圳慣性導(dǎo)航系統(tǒng)模塊
慣性導(dǎo)航的局限:之所以會出現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航,還是因為慣性導(dǎo)航的確定了。比起其他導(dǎo)航,慣性導(dǎo)航有一個較大的局限:積累誤差。MCU的運算都是量化的,難免會有誤差,而慣性導(dǎo)航更是持續(xù)計算,積累起來的誤差有時會達(dá)到不可接受的地步,解決這個問題的辦法通常就是補(bǔ)償和修正:每隔一段時間重新調(diào)整一下位置、速度、角速度這些量進(jìn)行校正。4、慣性導(dǎo)航的應(yīng)用前景:慣性導(dǎo)航在現(xiàn)在應(yīng)用較多的是把慣性導(dǎo)航和GPS、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航結(jié)合在一起,做成組合導(dǎo)航來使用。比如GPS/北斗+慣性導(dǎo)航一體車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)。深圳慣性導(dǎo)航系統(tǒng)模塊
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