慣性導航系統(INS)慣性導航系統是以陀螺和加速度計為敏感器件的導航參數解算系統,該系統根據陀螺的輸出建立導航坐標系,根據加速度計輸出解算出運載體在導航坐標系中的速度和位置。慣性導航系統是一種不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導航系統。其工作環境不只包括空中、地面,還可以在水下。慣導的基本工作原理是以牛頓力學定律為基礎,通過測量載體在慣性參考系的加速度,將它對時間進行積分,且把它變換到導航坐標系中,就能夠得到在導航坐標系中的速度、偏航角和位置等信息。慣性導航是用來得出物體的位置信息或者其他角度與狀態信息的導航技術。蘇州物流車慣性導航
慣性測量裝置,包括加速度計和陀螺儀,又稱慣性導航組合。前者是測量物體的加速度,后者又被叫做角速度傳感器,是測量角速度的。利用這些裝置的參數,計算并導航看起來似乎很簡單,但是由于采樣頻率一般很高(一秒內幾十甚至幾百次),所以累加起來誤差很容易擴大,所以長時間的導航仍然有很大的困難。在失去位置的時候,導航軟件知道速度、車輛的位置、行駛路線等信息。結合加速度傳感器提供的加速度,可以根據二次積分的方式計算出加速度產生的位移,然后根據初始速度計算出速度產生的位移,進而推算出車輛新的位置。這樣,在沒有GNSS 情信號的況下仍然可以繼續導航。蘇州物流車慣性導航慣性導航既不受外界干擾影響,也不向外輻射能力,更不用借助其他外部設備。
慣性導航系統在船艦導航、陸地導航、航空導航、航天導航四大導航領域中均有應用,因此可是說是全方面覆蓋的導航。在船艦導航中,主要應用是船舶導航系統,主要測量的船舶的航行角,確保行駛在正確的航線上。陸地導航則是裝載在私家車上,結合GNSS導航系統為汽車行駛導航。航空導航主要是用于飛機導航。因為空中缺乏參照物,因此飛機的航線主要是依據導航系統來確定的,并且精度的要求較高。航天導航則是裝載在衛星、宇宙飛船等航天器上,這類慣性導航系統的精度要求更高,且更加穩定。
慣性導航,是利用陀螺儀和加速度傳感器這兩種慣性傳感器元件,去分別測出飛機相對于慣性空間的角運動信息和線運動信息,并在給定初始條件下,由計算機推算出飛機的姿態、航向、速度、位置等導航參數的自主式導航方法。牛頓力學定律是慣性導航的理論基礎。現代比較常見的幾種導航技術,包括天文導航、慣性導航、衛星導航、無線電導航等等,其中,只有慣性導航是自主的,既不向外界輻射東西,也不用看天空中的恒星或接收外部的信號,它的隱蔽性是比較好的。慣性導航系統的慣性是如何實現的呢?
慣性導航的在導航界地位:慣性導航系統航可以說是個老古董了,但其地位依舊不可動搖。不管是衛星導航,還是無線電導航,都需要外界設備的輔助;而天文導航也需要觀察天體的位置;他們都不得不受限于外源信息,一旦不能用衛星,沒有了導航臺,看不見星星,那么這些導航系統就完全癱瘓了。但慣性導航完全不需要借助然后外源的信息。他用于計算的初始數據來自自身,既不受外界干擾影響,也不向外發送任何信號,更不用借助任何其他設備。一個詞:單獨自主!毫無疑問,慣性導航在很多地方都是第1選擇。同時,其他的地位系統定位時是一個個點,而慣性導航的地位卻是連續的曲線,這也是一大優勢。無人機慣性導航系統具有使用成本低,機動靈活,載荷多樣性,用途普遍,操作簡單,安全可靠等優點。蘇州物流車慣性導航
陀螺儀是慣性導航系統的主要元件。蘇州物流車慣性導航
慣性導航系統主要的優點是什么?1、完全依靠運動載體自主地完成導航任務,不依賴于任何外部輸入信息,也不向外輸出信息的自主式系統,所以具備極高的抗干擾性和隱蔽性;2、不受氣象條件限制,可全天候、全天時、全地理的工作。慣導系統不需要特定的時間或者地理因素,隨時隨地都可以運行;3、提供的參數多,比如GPS衛星導航,只能給出位置,方向,速度信息,但是慣導同時還能提供姿態和航向信息;4、導航信息更新速率高,短期精度和穩定性好。目前常見的GPS更新速率為每秒1次,但是慣導可以達到每秒幾百次更新甚至更高。蘇州物流車慣性導航
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