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一文帶你全面解讀慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與技術(shù)


  來源: 傳感器專家 時間: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)簡單、體積小、維護方便,但陀螺儀和加速度計工作條件不佳,采集到的元器件原始測量值精度低。同時,捷聯(lián)慣導(dǎo)的加速度計輸出的是載體坐標(biāo)系的加速度分量,需要經(jīng)計算機轉(zhuǎn)換成導(dǎo)航坐標(biāo)系的加速度分量,計算量較大,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來說,捷聯(lián)慣導(dǎo)精度較平臺慣導(dǎo)低,但可靠性好、更易實現(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)機等領(lǐng)域,隨著電子技術(shù)的發(fā)展和商業(yè)價值的挖掘,慣性導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用擴展到車輛導(dǎo)航、軌道交通、隧道、消防定位、室內(nèi)定位等民用領(lǐng)域,甚至在無人機、自動駕駛、便攜式定位終端(如智能手機、兒童/老人定位追蹤器等)中也被廣泛應(yīng)用。

 

慣導(dǎo)系統(tǒng)為運動載體提供位置、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。


從精度方面來看,航空航天、軌道交通領(lǐng)域?qū)磿r定位精度要求高,且要求連續(xù)工作時間長;從系統(tǒng)壽命來看,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,對可靠性要求較高;對于民用領(lǐng)域,如車輛導(dǎo)航、室內(nèi)定位、無人機、自動駕駛等應(yīng)用,對慣導(dǎo)系統(tǒng)的性價比要求高。


總體來說,由于慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差累積性和對初始校準(zhǔn)的前提要求,一般不能單獨使用,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,比如車輛在GPS導(dǎo)航過程中,在失去GPS信號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,有針對性的對慣導(dǎo)元器件和導(dǎo)航算法進(jìn)行選型。

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