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慣性導(dǎo)航技術(shù)主要包括哪些技術(shù)?
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慣性導(dǎo)航技術(shù)主要包括哪些技術(shù)?

2023-01-04

慣性導(dǎo)航是幾乎所有導(dǎo)彈的基本制導(dǎo)方法

慣性導(dǎo)航技術(shù)是一種基于慣性測量元件的導(dǎo)航定位技術(shù),獨立計算載體或武器的位置、速度、方向和姿態(tài)角度,并對載體或武器進行導(dǎo)航或?qū)Ш健S糜谝龑?dǎo)全球、全天候、獨立導(dǎo)航,為武器提供發(fā)射姿態(tài)基準或全過程導(dǎo)航。不需要外部設(shè)備的支持,不受區(qū)域和天候的限制,工作隱蔽,抗干擾性強,但定位誤差隨著工作時間的增加而增加

慣性導(dǎo)航技術(shù)主要包括陀螺技術(shù)、加速度計技術(shù)和航位推測技術(shù)。

陀螺技術(shù)是利用高速旋轉(zhuǎn)陀螺提供載體角位移或角速的技術(shù)。機電陀螺是一個高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。當載體發(fā)生角運動時,轉(zhuǎn)子繞垂直于自轉(zhuǎn)軸的一個或兩個軸旋轉(zhuǎn),從而對載體的角運動敏感。該裝置穩(wěn)定性極高。陀螺是慣性導(dǎo)航的基準和穩(wěn)定系統(tǒng)。陀螺用于測量載體的角位移(或角速度),廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航,可形成陀螺儀地平或垂直陀螺儀,測量載體的俯仰角、水平角和傾斜角,輸出相應(yīng)的信號;可形成航向陀螺儀,測量載體的航向角,輸出相應(yīng)的信號;可形成角速度陀螺儀,測量載體繞各旋轉(zhuǎn)軸的角速率,輸出相應(yīng)的信號。陀螺儀是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心設(shè)備,主要包括液浮陀螺儀、靜電陀螺儀、柔性陀螺儀和激光陀螺儀。液浮陀螺儀過于復(fù)雜和昂貴,僅用于高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng);靜電陀螺儀的重調(diào)周期明顯長于液浮陀螺儀,因此廣泛應(yīng)用于核潛艇的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。此外,功耗小,在失重環(huán)境中精度高,在航天領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景;柔性陀螺儀在啟動時間和價格上具有優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于飛機和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的平臺慣性導(dǎo)航系統(tǒng),取代了液體陀螺儀平臺飛機慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。激光陀螺儀具有許多優(yōu)點,并逐漸取代了浮陀螺儀和柔性陀螺儀平臺飛機慣性導(dǎo)航系統(tǒng),但其組裝過程復(fù)雜,高精度激光陀螺儀價格較高。

加速度計技術(shù)是測量運載體線加速度的技術(shù)。導(dǎo)航計算機可以計算和控制載體的線加速度,并輸出與加速度成比例的電信號 ** 置使用。根據(jù)工作原理,加速度計分為線位移式、擺式、壓電晶體式、壓阻式等加速度計;根據(jù)輸出軸的支撐方式,分為液浮、氣浮、柔性、磁懸浮和靜電懸浮;根據(jù)輸出信號,分為模擬式和數(shù)字脈沖加速度計;根據(jù)敏感加速度,輸入軸的數(shù)量分為單軸、雙軸和分軸加速度計。在航空慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中,速度計是航空慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中最常用的,微機電加速度計也已開始使用

航位推測技術(shù)是根據(jù)已知載體的初始位置,利用陀螺儀和加速度計敏感的載體運動方向和加速度計算載體當前位置的技術(shù)。例如,飛機應(yīng)在起飛前進行初始對準,并根據(jù)測量的飛機運動方向和距離(加速度的二次點)計算飛機的當前位置或目標點的等待時間和等待距離。

慣性導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展趨勢是提高陀螺儀水平,采用陀螺儀監(jiān)控技術(shù),降低漂移率,提高系統(tǒng)定位精度,加強自檢技術(shù),提高設(shè)備維護,采用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù),減少設(shè)備體積,提高設(shè)備可靠性,縮短初始對齊時間,提高使用方便性,降低設(shè)備成本。捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航技術(shù)將隨著計算機技術(shù)和新慣性元件技術(shù)水平的提高而發(fā)展。



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