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捷联式惯导的优缺点及发展趋势

作者:admin  更新时间:2017-11-15
     随着计算机和微电子技术的发展,利用计算机的强大解算和控制功能代替机电系统成为稳定的可能。随之而来的替代品被研发出来—捷联式惯导系统。其被用到重要的阿波罗-13号登月飞船应急备份装置,其功能是在服务舱出现问题之后能通过捷联惯导系统引导返回到地球轨道起到决定性的作用。现如今捷联惯导已经很广泛的应用到航天飞机、箭载、弹载等方面。
捷联式惯性导航(SINS)是由平台式惯导系统基础上发展而来,它是一种没有框架系统由三个速率陀螺、三个加速度计和微型计算机构成。并直接装在飞行器、舰艇、导弹等需要计算测量姿态、速度、航向等导航信息的载体上,并用计算机把测量信号转变为导航参数的技术。
捷联式惯导的优缺点及发展趋势
  捷联式惯导的优势:和平台式惯导一样可以准确提供载体的姿态、地速、经纬度等导航参数,但是由于平台式惯导系统结构复杂、可靠性较低、故障间隔时间短、成本较高,所以会安装俩套惯导系统。由于微计算机发展在存储方向余弦解析参考系统取代了平台系统以物理形式实现的产考系统所以总结出以下几个特点优势:
  1、无框架锁定系统,可以全方位全姿态工作。
  2、不用大体积平台缩短了整个系统的启动时间和空间,也消除了与平台系统的误差。
  3、去掉了复杂的平台机械系统使其结构变得简单,降低了成本、简化了维修时间、提高了可靠性。
  4、除了能提供平台系统所有的参数外还可提供沿载体三个轴的速度和加速度信息。
  捷联式惯导的未来发展趋势
  目前为止,捷联惯导系统已广泛应用在军民领域,在航天飞机、宇宙飞创、卫星、船舰、洲际导弹、潜艇、车载、水下潜器等方面以及各种战略、战术导弹、军用飞机、反潜武器等军事采用调谐式陀螺、激光陀螺、光纤陀螺的捷联惯导系统。其中光纤陀螺的捷联惯导系统被认为是极有前途的导航系统,在我国惯性导航领域的队伍已经初具规模但是跟国际一梯队的团队有着差距。虽然我们已经具备了一定的设计能力研发能力和生产力,但是在个别的特殊材料、技术等与国外的第一梯队有着不小的差距。随着航空航天技术的发展以及新型惯性器件的相继突破从而被大量应用,捷联式惯导系统将会向更精确、成本更低、高性能方向前进。
  在航海领域中的船用捷联式惯性技术较航天领域较晚起步,与美国、法国、俄罗斯等国家先比较有很大的差距,而且国外在技术和材料方面对我国有着极为严厉的控制,对于捷联式惯性导航系统带来的优势我国在航海领域船用高精度捷联惯导有着很大的需求。因此自主研发捷联惯导是我国在高科技 军工方向趋势。