惯性导航系统

第3章　惯性导航系统

惯性导航系统简称惯导系统，通过测量载体的加速度，并自动进行积分运算，从而获得载体的瞬时速度、位置等导航信息。相对其他导航系统，惯性导航系统的一个最显著的特点是完全依靠自身设备来完成导航任务，工作时不与外界发生任何联系，不易受到外界干扰，是一种完全自主式导航系统，具有非常优越的隐蔽性。惯性导航系统的这些优点是其他诸如卫星导航、无线电导航、天文导航等系统所无法比拟的。此外，惯性导航系统可以提供多种导航信息，如位置、速度、姿态、加速度、航程、航向等，还可以提供水平基准以及方位基准，其导航具有时间短、精度高、稳定性好等特点。也正是这些优越性，使得惯性导航系统被广泛地应用于航空、航天、航海等众多领域，成为目前各种航行体上广泛采用的一种主要导航设备。

为了获得航行体的位置信息，需要对惯性导航系统每个测量通道的输出值进行积分。陀螺仪的漂移将使角度测量误差随时间成正比增大，而加速度计的常值误差又将引起与时间平方成正比的位置误差，这些误差随时间积累不断增大，在实际应用中必须加以考虑，及时修正，才可得到准确的位置信息。随着惯性仪表、计算机、精密机械和电子线路等硬件的不断改进，以及误差补偿与校正、冗余技术等软件的不断完善，惯导系统的精度和可靠性也得以显著提高。

为了更深入地了解惯导系统，并将之很好地应用于水下导航中，本章将对惯导系统的组成、工作原理以及系统误差分析等进行详细阐述。