惯性导航系统王金龙2018.4.17惯性导航系统的定义惯性导航系统的原理惯性导航系统的优缺点惯性导航系统惯性导航系统的分类惯性导航系统的运用惯性导航系统的产品www.ericcointernational.com航姿参考系统的定义惯性导航是利用陀螺仪和加速度计这两种惯性敏感器，通过测量载体加速度和角速度而实现的自主式导航方法。惯性导航系统的定义航姿参考系统（AHRS）包括多个轴向传感器，能够为飞行器提供航向，横滚和侧翻信息，这类系统用来为飞行器提供准确可靠的姿态与航行信息。www.ericcointernational.com惯性导航系统的原理惯性导航（InertialNavigation）是20世纪中期发展起来的自主式的导航技术。通过惯性测量组件（IMU）测量载体相对惯性空间的角速率和加速度信息，利用牛顿运动定律自动推算载体的瞬时速度和位置信息，具有不依赖外界信息、不向外界辐射能量、不受干扰、隐蔽性好的特点，且惯导系统能连续地提供载体的全部导航、制导参数（位置、线速度、角速度、姿态角）。惯性导航系统的分类按照惯性导航组合在飞行器上的安装方式1.平台式惯导系统2.捷联惯导系统捷联惯性导航系统1.速率型惯性导航系统2.位置型惯性导航系统www.ericcointernational.com陀螺测斜仪简介惯性导航系统的组成惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪,又称惯性导航组合。3个自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动；3个加速度计用来测量飞行器的3个平移运动的加速度。计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据。控制显示器显示各种导航参数。惯性测量单元惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的，一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。在导航中有着很重要的应用价值。航姿参考系统与惯性测量单元IMU的区别在于，航姿参考系统(AHRS)包含了嵌入式的姿态数据解算单元与航向信息，惯性测量单元(IMU)仅仅提供传感器数据，并不具有提供准确可靠的姿态数据的功能。航姿参考系统www.ericcointernational.com惯性导航系统的优缺点惯性导航技术的优点有：（1）由于它是不依赖于任何外部信息．也不向外部辐射能量的自主式系统．故隐蔽性好且不受外界电磁干扰的影响；（2）可全天侯全球、全时间地工作于空中地球表面乃至水下．（3）能提供位置、速度、航向和姿态角数据，所产生的导航信息连续性好而且噪声低．（4）数据更新率高、短期精度和稳定性好．缺点是：（1）由于导航信息经过积分而产生，定位误差随时间而增大，长期精度差；（2）每次使用之前需要较长的初始对准时间；（3）设备的价格较昂贵；（4）不能给出时间信息。www.ericcointernational.com陀螺测斜仪简介惯性导航系统的运用惯性导航系统用于各种运动机具中，包括飞机、潜艇、航天飞机等运输工具及导弹，然而成本及复杂性限制了其可以应用的场合。AHRS原本起源于飞行器相关技术，但是近几年随着成本的器件成本的不断降低也被广泛的应用于机动车辆与无人机，工业设备，摄像与天线云台，地面及水下设备，虚拟现实，生命运动科学分析，虚拟现实，游戏界面，室内定位等需要三维姿态测量的产品中航姿参考系统的运用www.ericcointernational.comER-RawRateGyroAttitudeHeadingReferenceSystem：.用于大型船舶，在颠簸的水域进行长途航行;航姿参考系统产品ER-FiberOpticAttitudeHeadingReferenceSystem：应用于航空、航天、武器、战术导弹等领域。www.ericcointernational.comIMU公司产品ER-1D激光惯性测量装置:它可广泛应用于产品的开发和研究中，惯性综合导航，定位方向，姿态位置测量等。适用于各种捷联式高精度定位和定位设备/gnss惯性集成导航系统、移动测量系统、高速铁路和高速公路测量系统，以及航空摄影、航空测绘、现场测试、地下航行和其他印刷设备的精度。ER-IMU32激光惯性测量装置:www.ericcointernational.com陀螺测斜仪简介ER-3100MEMS惯性测量装置:集...
