惯性导航入门级简介

惯性导航

1.定义：惯性导航系统（INS ）惯性导航系统是以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统，该系统根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系中的速度和位置。

惯性导航系统是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

2.特性：缺点：误差随时间和运动距离累积o 需要初始信息、成本高、笨重

优点：完全自主性和高可靠性（军用和航空航天）导航信息完备、连续

随着时间的推移惯导系统的误差是累积的。所以，惯导系统只能维持短时间的高精度，但惯导系统能够全程提供载体的姿态信息（偏航角、俯仰角、横滚角）。因此，在远距离、长航时的导航任务中，通常采用“组合导航”的体制。用其他导航系统之长（有界误差），弥补惯导系统之短（无界误差）；又以惯导系统之长（能提供全姿态信息），弥补其他导航系统之短（不能提供姿态信息）。

3.分类：惯性测量装置，又可划分为“平台式”和“捷联式”[捷联式惯导,strap—down inertial navigation system(SINS)]两种类型。平台式惯性测量装置的陀螺和加速度计，被安装在一个特制的“陀螺稳定平台”上，简称为“平台”。捷联式惯性测量装置的陀螺和加速度计，直接固连在载体上，工程上习惯将其简称为“惯性测量装置”、或“惯测装置”。

基本原理：惯性导航的基本思路：加速度一次，二次积分得到速度与位置信息；角速度一次积分得到姿态信息（不是很准确的描述）

惯性测量单元(IMU)= 3轴加速度计 + 3轴陀螺