慣性導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展綜述(編輯修改稿)
2025-07-13 12:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。慣性導(dǎo)航就是采用了這樣一種物理方法實(shí)現(xiàn)的導(dǎo)航定位。它用陀螺穩(wěn)定平臺(tái)模擬當(dāng)?shù)厮矫?、建立一個(gè)空間直角坐標(biāo)系，三個(gè)坐標(biāo)軸分別指向東向、北向 、及天頂方向，通常稱為東北天坐標(biāo)系。在載體運(yùn)動(dòng)過程中。利用陀螺使平臺(tái)始終跟蹤當(dāng)?shù)厮矫妫齻€(gè)軸的指向始終保持不變。在這三個(gè)軸的方向上分別安裝一種稱為加速度計(jì)的儀表，來(lái)測(cè)量運(yùn)載體沿東、北、天這三個(gè)方向各自的加速度。將這三個(gè)方向上的加速度分量分別進(jìn)行積分，并與各自方向上初始速度相加，便可得到載體沿這三個(gè)方向的速度分量。載體在地球的位置就可通過對(duì)各速度分量的積分與各分量方向上的初始位置相加得到。應(yīng)指出，由于初始位置須事先已知并輸入到慣導(dǎo)系統(tǒng)，因此慣性導(dǎo)航屬于相對(duì)定位。圖1. 平面慣性導(dǎo)航系統(tǒng)原理圖（三維再多一個(gè)z軸）四. 陀螺儀1. 定義與分類凡能繞定點(diǎn)高速旋轉(zhuǎn)的物體，都可以成為陀螺。利用陀螺的力學(xué)性質(zhì)所制成的各種功能的陀螺裝置稱為陀螺儀。它的主要特性是定軸性和進(jìn)動(dòng)性。使用陀螺儀的目的主要是用陀螺儀建立一個(gè)參考坐標(biāo)系或者是用它來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的角速度。按其測(cè)量原理的不同，陀螺儀可分為兩大類：一類是以經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)陀螺儀；另一類是以近代物理學(xué)為基礎(chǔ)的非經(jīng)典力學(xué)新型陀螺儀。2. 發(fā)展1852年，傅科制造出了用于驗(yàn)證地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的測(cè)量裝置，并把這一測(cè)量裝置命名為Gyroscope，自此開創(chuàng)了人們對(duì)工程實(shí)用陀螺儀的研究和開發(fā)。19世紀(jì)80年代，特魯和霍普金斯用電機(jī)驅(qū)動(dòng)陀螺轉(zhuǎn)子，制造出了陀螺羅經(jīng)試驗(yàn)裝置。1908年安修茨采用三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)陀螺轉(zhuǎn)子，用水銀懸浮陀螺組件，支承中心偏離陀螺組件質(zhì)心，使陀螺形成一個(gè)重力擺，從而制造出了世界上第一臺(tái)擺式陀螺羅經(jīng)。1910年，陀螺羅經(jīng)指北精度不受加速度干擾。1912年安修茨用三個(gè)陀螺代替原設(shè)計(jì)中單個(gè)陀螺的結(jié)構(gòu)，1927年安修茨又將三陀螺羅經(jīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)成雙轉(zhuǎn)子浮液擺式結(jié)構(gòu)陀螺羅經(jīng)。同一時(shí)期還有采用單轉(zhuǎn)子鋼絲懸掛式結(jié)構(gòu)的斯派利羅經(jīng)。
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