慣性導航原理簡介

2021-10-14 11:08:45 字數 849 閱讀 3467

慣性導航的工作原理 ,慣性導航的目的是實現自主式導航,即不依賴外界資訊,包括衛星訊號、北極指引等。那麼慣性是如何實現的呢?  

1.首先,檢測(或設定好)初始資訊,包括初始位置、初始朝向、初始姿態等。

2.用imu(inertial measurement unit)時刻檢測物體運動的變化資訊。其中,加速度計測量加速度,利用原理 a=f/m,測量物體的線加速度,

3.乘以時間得到速度,再乘以時間就得到位移,從而確定物體的位置;s=v0+at

4.  陀螺儀則測量物體的角速率,以物體的初始方位作為初始條件,對角速率進行積分,進而時刻得到物體當前方向;

5. 電子羅盤,能在水平位置確認物體朝向。這3個感測器可相互校正,得到較為準確的姿態引數。   最後,通過計算單元實現姿態解、加速度積分、位置計算以及誤差補償,最終得到準確的導航資訊 。

常生活中,我們都通過座標來定位,二維定位是x軸和y軸,三維定位則加上z軸。通過x軸、y軸和z軸的座標系模型,感測器能夠測量各軸方向的線性運動,以及圍繞各軸的旋轉運動。   但在實際應用慣性導航中,慣性測量器件是直接安裝在運動載體上的,因此慣性器件測得的角速度和加速度的數值都是在載體運動座標系下的量,即感測器得到的是以物體的固連座標係為參照的資料(也叫地理座標系),但我們日常定位用的是地球座標系,因此如何把測得的固連座標系資料轉換成地球座標系資料,是慣性導航重要的第一步。   此時,需要引入乙個第三者才能實現座標系轉換,即相對靜止的慣性座標系——地心慣性系。   

捷聯慣性導航 導航基礎

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帶你走進慣性導航

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