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西安慣性導航元件

來源: 發(fā)布時間:2023-03-01

慣性導航系統(tǒng)是一種自主式的導航方法,它完全依靠載體上的設(shè)備自主地確定載體的航向、位置、姿態(tài)和速度等導航參數(shù),而不需要借助外界任何的光、電、磁等信息。慣性導航是一門涉及精密機械、計算機技術(shù)、微電子、光學、自動控制、材料等多種學科和領(lǐng)域的綜合技術(shù)。其基本工作原理是以牛頓力學定律為基礎(chǔ),通過測量載體在慣性參考系的加速度、角加速度,將它對時間進行一次積分,求得運動載體的速度、角速度,之后進行二次積分求得運動載體的位置信息,然后將其變換到導航坐標系,得到在導航坐標系中的速度、偏航角和位置信息等。慣性導航系統(tǒng)主要的優(yōu)點是什么?西安慣性導航元件

目前無人機的導航技術(shù)主要有慣性導航、衛(wèi)星導航、地形輔助導航、地磁導航等多個方面。無人機慣性導航系統(tǒng)工作原理:通過無線電遙控設(shè)備或機載計算機遠程控制飛行系統(tǒng)進行作業(yè),使用小型數(shù)字相機(或掃描儀)作為機載遙感設(shè)備。無人機慣性導航系統(tǒng)構(gòu)成:飛行平臺,飛行導航與控制系統(tǒng),地面監(jiān)控系統(tǒng),機載遙感設(shè)備,數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),發(fā)射與回收系統(tǒng),野外保障裝備,附設(shè)設(shè)備。無人機慣性導航系統(tǒng)優(yōu)點:具有使用成本低,機動靈活,載荷多樣性,用途普遍,操作簡單,安全可靠等優(yōu)點。西安慣性導航元件慣性導航主要由陀螺儀和加速度計提供物理參數(shù)。

慣性導航之所以能取得現(xiàn)在的成功,必然離不開如下優(yōu)點:1,隱蔽性強。慣性導航系統(tǒng)是完全意義上的自主式導航,既不會影響外界環(huán)境同時也不會受外界電磁場干擾?;谶@一點,在高機密領(lǐng)域中,慣性導航是非常合理的一款選擇。2,壽命長。慣性導航的出錯率極低,可以長時間在天空、地面及水中工作,此外慣性導航系統(tǒng)的續(xù)航時間也較長,幾乎可以使全天候地在野外開展導航工作。3,數(shù)據(jù)精確。慣性導航系統(tǒng)能夠根據(jù)測量的少量狀態(tài)信息推導出位置、速度、航行角等眾多準確的信息,在一定時間內(nèi)并且可以有效地保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和一致性。

慣性導航在自動駕駛定位系統(tǒng)中具有不可替代性。慣導具有輸出信息不間斷、不受外界干擾等獨特優(yōu)勢,可保證在任何時刻以高頻次輸出車輛運動參數(shù),為決策中心提供連續(xù)的車輛位置、姿態(tài)信息,這是任何傳感器都無法比擬的。慣性導航系統(tǒng)是可以輸出完備的六自由度數(shù)據(jù)的設(shè)備,慣導能夠計算x,y,z三個維度的平動量(位置、速度、加速度)和轉(zhuǎn)動量(角度、角速度),并可以通過觀測模型,推測其他傳感器狀態(tài)的測量值,再用預(yù)測值和測量值的差用于加權(quán)濾波。若要獲得實時的姿態(tài)角、方位角、速度和位置,慣導是比較好的選擇。慣性導航系統(tǒng)具備極高的抗干擾性和隱蔽性。

慣性導航系統(tǒng)根據(jù)陀螺儀的不同,可分為機電(包含液浮、氣浮、靜電、撓性等種類)陀螺儀、光學(包含激光、光纖等種類)陀螺儀、微機械(MEMS)陀螺儀等類型的慣性導航系統(tǒng)。根據(jù)慣性導航系統(tǒng)的力學編排實現(xiàn)形式又可以分為:平臺式慣性導航系統(tǒng)和捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)。平臺式慣性導航系統(tǒng)是將陀螺儀和加速度等慣性元件通過萬向支架角運動隔離系統(tǒng)與運動載物固聯(lián)的慣性導航系統(tǒng)。,其慣性測量裝臵(加速度計和陀螺儀)安裝在機電導航平臺上,以平臺坐標系為基準,測量運載體運動參數(shù)。平臺式慣性導航系統(tǒng)通過框架伺服系統(tǒng)隔離了載體的角運動,因此可以獲得較高的系統(tǒng)精度。在沒有GPS衛(wèi)星信號的情況下仍然可以使用慣性導航。西安慣性導航元件

目前無人機的導航技術(shù)主要有慣性導航、衛(wèi)星導航、地形輔助導航、地磁導航等多個方面。西安慣性導航元件

慣性導航系統(tǒng)是一個使用加速計和陀螺儀來測量物體的加速度和角速度,并用計算機來連續(xù)估算運動物體的位置、姿態(tài)和速度的輔助導航系統(tǒng)。它不需要一個外部參考系,常常被用在飛機、潛艇、導彈和各種航天器上。慣性導航系統(tǒng)至少包括計算機及含有加速度計、陀螺儀或其他運動傳感器的平臺(或模塊)。開始時,有外界(操作人員及全球定位系統(tǒng)接收器等)給慣性導航系統(tǒng)提供初始位置及速度,此后慣性導航系統(tǒng)通過對運動傳感器的信息進行整合計算,不斷更新當前位置及速度。其優(yōu)勢在于給定了初始條件后,不需要外部參照就可確定當前位置、方向及速度。通過檢測系統(tǒng)的加速度和角速度,慣性導航系統(tǒng)可以檢測位置變化(如向東或向西的運動),速度變化(速度大小或方向)和姿態(tài)變化(繞各個軸的旋轉(zhuǎn))。西安慣性導航元件

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