慣性導(dǎo)航的原理和優(yōu)點(diǎn)

慣性導(dǎo)航是依據(jù)牛頓慣性原理，利用慣性元件（加速度計(jì)）來(lái)測(cè)量運(yùn)載體本身的加速度，經(jīng)過(guò)積分和運(yùn)算得到速度和位置，從而達(dá)到對(duì)運(yùn)載體導(dǎo)航定位的目的。

目前，慣性導(dǎo)航可分為兩大類：平臺(tái)式慣性導(dǎo)航和捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航。它們的主要區(qū)別在于，前者有實(shí)體的物理平臺(tái)，陀螺加速度計(jì)置于由陀螺穩(wěn)定的平臺(tái)上，該平臺(tái)跟蹤導(dǎo)航坐標(biāo)系，以實(shí)現(xiàn)速度和位置解算，姿態(tài)數(shù)據(jù)直接取自于平臺(tái)的環(huán)架；在捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航中，陀螺和加速度計(jì)直接固連在載體上。慣性平臺(tái)的功能由計(jì)算機(jī)完成，故有時(shí)也稱作“數(shù)學(xué)平臺(tái)”，它的姿態(tài)數(shù)據(jù)是通過(guò)計(jì)算得到的。慣導(dǎo)有固定的漂移率，這樣會(huì)造成物體運(yùn)動(dòng)的偏差，因此長(zhǎng)射程的武器通常會(huì)采用指令、GPS等對(duì)慣性導(dǎo)航進(jìn)行定時(shí)修正，以獲取持續(xù)準(zhǔn)確的位置參數(shù)。比如中距空空彈中段采用捷聯(lián)式慣導(dǎo)+指令修正，JDAM采用自主式的衛(wèi)星定位/慣性導(dǎo)航組合(GPS/INS)，戰(zhàn)斧也采用了GPS/INS+地形匹配的技術(shù)，多數(shù)運(yùn)載火箭采用平臺(tái)式慣導(dǎo)等。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的機(jī)制目前已經(jīng)發(fā)展出撓性慣導(dǎo)、光纖慣導(dǎo)、激光慣導(dǎo)、微固態(tài)慣性儀表等多種方式，根據(jù)環(huán)境和精度要求的不同，廣泛的應(yīng)用在航空、航天、航海和陸地機(jī)動(dòng)的各個(gè)方面。

從原理上來(lái)說(shuō)，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通常由慣性測(cè)量裝置、計(jì)算機(jī)、控制顯示器等組成。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。3個(gè)自由度陀螺儀用來(lái)測(cè)量飛行器的3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；3個(gè)加速度計(jì)用來(lái)測(cè)量飛行器的3個(gè)平移運(yùn)動(dòng)的加速度。計(jì)算機(jī)根據(jù)測(cè)得的加速度信號(hào)計(jì)算出飛行器的速度和位置數(shù)據(jù)?？刂骑@示器顯示各種導(dǎo)航參數(shù)。按照慣性導(dǎo)航組合在飛行器上的安裝方式，分為平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(慣性導(dǎo)航組合安裝在慣性平臺(tái)的臺(tái)體上)和捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(慣性導(dǎo)航組合直接安裝在飛行器上)；后者省去平臺(tái)，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、維護(hù)方便，但儀表工作條件不佳 (影響精度)，計(jì)算工作量大。

優(yōu)點(diǎn)

(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)可全天全球、全時(shí)間地工作于空中地球表層乃至水下；

(3)能提供位置、速度、航向和姿態(tài)角數(shù)據(jù)，所產(chǎn)生的導(dǎo)航信息連續(xù)性好而且噪音低；

(4)數(shù)據(jù)更新率高、短期精度和穩(wěn)定性好。