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惯性导航在军事上的起源与优势应用

作者:admin  更新时间:2017-10-10
惯性导航在军事上的起源与优势应用
捷联惯性系统由于结构简单、可靠性好、体积小、重量轻、成本低、轻易维修等特点,近年来得到很快的发展,并且在一些战术武器中得到应用。由于精度尚未达到平台系统的精度水平,所以其应用范围受到了一定程度的限制。GPS(全球卫星定位系统)/惯性组合技术在进步精度、降低成本、全天候、全球导航等方面取得了举世瞩目的成就,其应用范围逐渐扩大。由于GPS的授权限制、动态性能及抗干扰能力等因素,其军事应用范围有一定程度的局限。解决矛盾的方法是进行惯性技术与多体制导航卫星系统的组合技术研究,来避免单一的GPS/INS组合模式所受到的限制,采用GPS与惯性系统深组合方式进步导航系统的动态性能和抗干扰能力,为军事装备提供了高性能的导航设备。
  第2次世界大战后期,德国人率先采用简单的捷联惯性仪表作为近程弹道导弹V-2火箭自主式制导系统的核心部件,随后,美苏两国进进了战后长期冷战的武备竞赛时期。随着各种战略战术导弹、空间技术、航空、航海及陆地战车等军事装备的发展和不断完善,惯性技术也得到了空前的发展与进步。惯性技术中首先重点发展的是平台系统和与之相适应的气浮、液浮和静电悬浮支撑技术为基础的各种惯性仪表。在长达30多年的时间内,陀螺漂移从10°/h左右进步到0.000 015°/h,几乎进步了6个数目级,但真正工程应用中的陀螺仪却长期停留在0.001°/h左右。为得到高精度水平的惯性系统却付出了十分昂贵的代价,仅一台浮球平台系统的研制用度就超过1 000万美元,即使在投进批量生产以后,每套产品的成本也高达400万美元。这种昂贵的产品,只有美国空军一家将其用在MX战略导弹上。
  市场需求是推动科学发展与技术进步的动力,随着前苏联-东欧体系的解体,美苏冷战时期结束,各种战略性进攻型武器的研制冷却下来,各种防御性战术武器迅速发展,使惯性仪表及系统从单纯地追求高精度转向以降低成本为主,兼顾可靠性、快速性、机动性、小型化为技术指标的发展方向。
   随着电子技术、计算机技术、现代控制理论的飞速进步,为捷联惯性技术的发展创造了有利条件。新一代低成本中等精度的惯性仪表如挠性陀螺、激光陀螺、光纤陀螺、石英加速度计的研制成功,为捷联系统打下了物质基础。捷联技术的研究工作,如算法编排、误差建模、误差标定与补偿、测试技术等迅速得到发展。新的捷联惯性系统产品普遍用于各种战术武器和飞机航姿系统中,随着固态仪表精度的不断进步,误差补偿技术的逐渐完善,捷联系统将逐步取代平台系统。
 
注:相关资料参考自-彭允祥. 导弹惯性技术向何处往. 现代军事,1989(7)