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一文帶你全面解讀慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與技術(shù)


  來(lái)源: 傳感器專家 時(shí)間:2019-12-16 編輯:儀商WXF
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捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、維護(hù)方便,但陀螺儀和加速度計(jì)工作條件不佳,采集到的元器件原始測(cè)量值精度低。同時(shí),捷聯(lián)慣導(dǎo)的加速度計(jì)輸出的是載體坐標(biāo)系的加速度分量,需要經(jīng)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換成導(dǎo)航坐標(biāo)系的加速度分量,計(jì)算量較大,且容易產(chǎn)生導(dǎo)航解算的校正、起始及排列轉(zhuǎn)換的額外誤差??傮w來(lái)說(shuō),捷聯(lián)慣導(dǎo)精度較平臺(tái)慣導(dǎo)低,但可靠性好、更易實(shí)現(xiàn)、成本低,是目前民用慣導(dǎo)的主流技術(shù)。


慣性導(dǎo)航主要的應(yīng)用


慣性導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)最早起步于軍用,如航天、航空、制導(dǎo)武器、艦船、戰(zhàn)機(jī)等領(lǐng)域,隨著電子技術(shù)的發(fā)展和商業(yè)價(jià)值的挖掘,慣性導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)展到車(chē)輛導(dǎo)航、軌道交通、隧道、消防定位、室內(nèi)定位等民用領(lǐng)域,甚至在無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛、便攜式定位終端(如智能手機(jī)、兒童/老人定位追蹤器等)中也被廣泛應(yīng)用。

 

慣導(dǎo)系統(tǒng)為運(yùn)動(dòng)載體提供位置、速度、姿態(tài)(航向角、俯仰角、橫滾角)等信息,不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)T性元器件性能和慣導(dǎo)精度的要求各不相同。


從精度方面來(lái)看,航空航天、軌道交通領(lǐng)域?qū)磿r(shí)定位精度要求高,且要求連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng);從系統(tǒng)壽命來(lái)看,衛(wèi)星、空間站等航天器要求最高,因其發(fā)射升空后不可更換或維修;涉及到軍事應(yīng)用等領(lǐng)域,對(duì)可靠性要求較高;對(duì)于民用領(lǐng)域,如車(chē)輛導(dǎo)航、室內(nèi)定位、無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛等應(yīng)用,對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)的性價(jià)比要求高。


總體來(lái)說(shuō),由于慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差累積性和對(duì)初始校準(zhǔn)的前提要求,一般不能單獨(dú)使用,只能作為其他主定位導(dǎo)航技術(shù)(如GNSS定位、UWB定位、WLAN定位、地磁定位等)的輔助,比如車(chē)輛在GPS導(dǎo)航過(guò)程中,在失去GPS信號(hào)的情況下能夠利用自帶的加速度和陀螺儀進(jìn)行慣性導(dǎo)航。


因此需要結(jié)合具體行業(yè)應(yīng)用需求,有針對(duì)性的對(duì)慣導(dǎo)元器件和導(dǎo)航算法進(jìn)行選型。

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