§3 .5 平台式惯性导航系统的基本原理 1 、平台式惯导系统的基本组成原理 平台式惯导系统的核心是一个惯性级的陀螺稳定平台，它确定了一个平台坐标系(用 p 来标识)pppzyox，三个惯性级的加速度计的敏感轴分别沿三个坐标轴的正向安装，测得载体的加速度信息就体现为比力 fv 在平台坐标系中的三个分量pxf 、pyf 和pzf 。如果使平台坐标系精确模拟其一选定的导航坐标系(用 n 来标识)nnnzyox，也便得到了比力在导航坐标系中的三个分量nxf 、nyf 和nzf ，通过必要的计算和补偿，可从中提取出载体相对导航坐标系的加速度矢量v&v 的三个分量，再通过两次积分，可得到载体相对导航坐标系的速度和位置。平台式惯导系统按所选定的导航坐标系的不同又可分为： 1）当地水平面惯性导航系统。这种系统的导航坐标系是一种当地水平坐标系，即平台系的两个轴pox 及poy 保持在水平面内，poz 轴与地垂线相重合。由于两个水平轴可指向不同的方位，故这种系统又可分为 （1）指北方位惯导系统。这种系统在工作时pox 指向地理东向(E)，poy 指向地理北向(N)，即平台系模拟当地地理坐标系(用 t 来标识)tttzyox。 (2) 自由方位惯导系统。在系统工作中，平台poy 轴不跟踪地理北向而是与正北方向夹某个角度)(tα，称自由方位角。由于)(tα可以有多种变化规律，因此又有自由方位、游动方位等区分。 2 ) 空间稳定惯导系统。这种系统的导航坐标系为惯性坐标系(用i来标识)，一般采用原点定在地心的惯性坐标系。ioz 轴与地轴重合指向北极，iox 、ioy 轴处于地球赤道平面内，但不随地球转动（x 轴指向春分点）。与当地水平面惯导系统相比，平台所取的空间方位不能把运动加速度和重力加速度分离开，而要依靠计算机进行补偿。 我们知道，地球相对惯性空间是转动的，因而在地表任何一点的水平坐标系也在随之一道转动。如果选定某种水平坐标系作为导航坐标系，就必须给平台上的陀螺仪施加相应的指令信号，以使平台按指令所规定的角速度转动，从而精确跟踪所选定的导航坐标系。指令角速度可分解为三个坐标轴向的指令角速率，分别以控制信号的形式加给相应陀螺的控制轴。当然，指令角速率信号需由载体的运动信息经计算机解算后提供出来。这样就组成了平台的控制回路。下图给出了惯导系统各组成部分相互关系的示意图。 图 惯导系统各组成部分的示意图 由图可见，一组加速度计安装在惯性平台上，为导航计算机的计算提供加速度信息。导航计算机根据加...
