慣性導航系統(tǒng)

1、第十章第十章 慣性導航系統(tǒng)慣性導航系統(tǒng)1 慣性導航系統(tǒng)組成和工作原理慣性導航系統(tǒng)組成和工作原理 v1. 慣性導航系統(tǒng)定義慣性導航系統(tǒng)定義定義：慣性導航系統(tǒng)利用慣性元件（加速度計）測量飛機相對與慣性空間的線運動和角運動參數(shù)，在給定的初始條件下，通過導航計算機的積分運算，確定飛機的姿態(tài)、方位、速度、位置，引導飛機沿區(qū)域?qū)Ш胶铰凤w行的領(lǐng)航系統(tǒng)。 優(yōu)點：完全自主式的導航系統(tǒng)； 系統(tǒng)校準后短時定位精度高。缺點：存在積累誤差，隨時間定位精度逐漸降低。v2.分類分類：平臺式慣性導航系統(tǒng)（平臺式慣性導航系統(tǒng)（水平導航）v加速度計和陀螺儀安裝在12個三軸陀螺穩(wěn)定平臺上的慣性導航系統(tǒng)。v陀螺穩(wěn)定平臺捷聯(lián)式慣性導航

2、系統(tǒng)捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)（水平導航和垂直導航）v將陀螺和加速度計直接固聯(lián)于機體上的慣性導航系統(tǒng)。v數(shù)學平臺3.慣性導航系統(tǒng)組成慣性導航系統(tǒng)組成 功能： 測定導航/姿態(tài)參數(shù) 位置、地速、航跡角、偏航角、偏航距離 以及俯仰角、傾斜角和航向等 制導v組成組成慣性導航組件INU 完成導航參數(shù)的測量和計算方式選擇組件MSU 選擇系統(tǒng)的工作狀態(tài)控制顯示組件CDU 初始數(shù)值得引入、導航數(shù)據(jù)顯示、告警等備用電池組件BUALIGNALIGNDC FAILFAULTON DCON DCDC FAILFAULT4. 慣導的基本原理(一) 平臺工作原理平臺工作原理陀螺穩(wěn)定平臺是利用陀螺的穩(wěn)定性和進動性直接或間接地使某一

3、物體對地球或慣性空間保持給定位置或按照給定規(guī)律改變起始位置的一種陀螺裝置（二）導航參數(shù)測量原理（二）導航參數(shù)測量原理v飛機位置計算原理地速和航跡角SNEWEWSNtEWEWtSNSNGSGSTTKSGGSGSdtaGSdtaGStan2200 位置dtGSYdtGSXtEWtSN00tEWtSNdtRGSdtRGS0000sec（三）姿態(tài)參數(shù)測量原理（三）姿態(tài)參數(shù)測量原理 慣性導航組件中的陀螺儀確定導航坐標系，當飛機俯仰、傾斜或改變航向時，通過比較機體坐標系和導航坐標系，就可以得出俯仰角、傾斜角和航向 5. 慣性導航系統(tǒng)的輸入輸出慣性導航系統(tǒng)的輸入輸出導航參數(shù)導航參數(shù)：位置、地速、航跡角、偏航

4、角、偏航距離、風向、風速等，通過顯示器顯示給飛行員或送到其他系統(tǒng)，比如水平狀態(tài)指示器HSI，姿態(tài)指引儀ADI，無線電距離磁指示器RDMI 飛機姿態(tài)參數(shù)飛機姿態(tài)參數(shù)：俯仰角、傾斜角和航向等,送到PFD（Primary Flight Display）、ND(Navigation Display)、PFD、ADI等供飛行員參考，送到自動駕駛系統(tǒng)，供飛管自動駕駛系統(tǒng)對飛行進行控制。 v6. 慣導系統(tǒng)的精度及特點慣導系統(tǒng)的精度及特點慣導系統(tǒng)精度：漂移誤差0.001度/秒慣導系統(tǒng)特點：v（1）自主式導航系統(tǒng)，全球、全天候?qū)Ш絭（2）系統(tǒng)校準后短時定位精度高v（3）體積小，精度高，操作簡便，可與航道HSI,

5、FDS交連直觀顯示飛機位置和飛行姿態(tài)。2 慣性導航系統(tǒng)操作程序慣性導航系統(tǒng)操作程序v飛行前慣性導航系統(tǒng)的自校準v引入現(xiàn)在飛機位置（經(jīng)緯度），對飛機進行校準v要求：校準過程中不能開車，移動。校準完成后不能斷開慣性導航系統(tǒng)電源。引進航路導航計劃（9個航路點）v依次引進航路點的經(jīng)緯度坐標，人工編排飛行計劃。人工輸入VOR/TAC臺站的數(shù)據(jù)（9個）v經(jīng)緯度坐標v頻率v標高v磁差檢查航線數(shù)據(jù)v為防止編排的航線計劃出錯，可以使用遙控功能檢查航線距離、待飛時間和航線角v飛行中 工作在導航（NAV）方式，引導飛機沿預定航線飛行，向A/P、ADI輸入飛機的俯仰、傾斜姿態(tài)和平臺航向。當飛機失去導航能力或不再需要慣性導航系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)時，可以使用ATT REF方式為飛機提供姿態(tài)參數(shù)。滑行：監(jiān)控真航跡角和滑行速度。離場入航：選擇起始航段飛機沿預定航線飛行中，在航路點可以利用慣導系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換航段，也可以人工轉(zhuǎn)換航段。為擾飛雷雨或強頂風區(qū)，可以利用慣導修改飛行計劃位置更新：隨著飛行時間的增長，慣性導航將產(chǎn)生積累誤差，每隔23小時需要通過引入檢查點進行一次位置更新vVOR/DMEv有精確坐標的位置點（NDB臺、機場上空、顯著地標等）航站區(qū)域飛行：截獲ILS前，可根據(jù)選定的電臺提供非精密導航操作。v慣導的其他功能順逆風顯