null基本概念 二维导航简图 基本概念 二维导航简图 简化的惯性导航问题 首先，假设载体在地球
表
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面做二维移动 稳定平台(stabilized platform)和加速度计(accelerometer)的功能 基本概念 加速度积分基本概念 加速度积分将测出的加速度信号进行一次积分后，可分别得出载体的速度分量 基本概念 经纬度计算基本概念 经纬度计算载体的经纬度longitude,latitudeλ和φ，可以从下式求得 基本概念 导航系统组成基本概念 导航系统组成基本惯性导航系统主要包括以下几个部分： 加速度计
模拟某一坐标系的平台(platform)
积分器(integrator)
初始条件的调整(initial condition) 基本概念 单轴导航基本概念 单轴导航简化的单轴(single-axis)导航情况 载体位于 P 点Y 轴沿当地水平 Z 轴沿当地铅垂 Yp 是加速度计敏感轴 Xp 是陀螺仪的敏感轴 平台角速度ωp 由陀螺控制 基本概念 导航仪表误差基本概念 导航仪表误差实际功能与误差 由于存在各类误差，理想的单轴导航是不可能实现的 1．仪表误差(instrumental errors) 当比力在加速度计敏感轴上的分量是 fa 时，加速度计输出信号事实上是 比力在加速度计敏感轴上的分量为 基本概念 导航初始误差基本概念 导航初始误差当平台的指令信号为ωc时，平台的旋转角速度则为 Kg 为平台陀螺力矩器标度系数误差 (scaling factor error)ε为陀螺仪的漂移角速度(drafting error) 上述误差使平台和当地水平面之间存在角α 2．初始误差(initial errors) 在起始时刻，引入计算机的初值有误差基本概念 单轴导航系统方块图基本概念 单轴导航系统方块图简化单轴导航系统 基本概念 导航误差方程基本概念 导航误差方程基本概念 导航误差分类基本概念 导航误差分类解误差方程，设比 84.4 分钟小得多且不为零的时间间隔 T 内有常值加速度γ作用，则有 误差源可以分为两类： 1、随时间保持有界(bounded)的误差（前五项 ）2、随时间增大的误差（后两项） 基本概念 导航误差数量级1基本概念 导航误差数量级1有关误差的数量级(magnitude order) 1．初始位置误差 2．初始速度误差 3．初始对准误差 4．加速度计的零位误差 基本概念 导航误差数量级2基本概念 导航误差数量级25．加速度计的标度系数误差 T=30s， 6．陀螺漂移角速度 7．陀螺标度系数误差 航程为 1000 km 时，误差 1 km；3000 km 时，误差 3 km 基本概念 比力基本概念 比力关于比力升降机中的弹簧与其悬挂的质量m 构成了加速度计的基本形式 重力场中，可以通过弹簧的伸缩变形判断加速度方向没有附加的重力场信息，则无法根据弹簧变形判断加速度性质 重力已知的情况下，使弹簧变形的力的确切度量为： 由于 m 已知，则差值 可以作为测量量，称比力(scale force) 表示单位质量上受到的外力作用的代数和 工程中，仍习惯说加速度计是测量加速度的。这种情况下对重力加速度 g 的处理 基本概念 垂直惯性测量基本概念 垂直惯性测量垂线方向惯性测量的不稳定性 基于加速度计的垂直通道的测量，由于重力场的存在而变得复杂，并将产生很大的误差 计算和仪表误差都将累计 该方程是不稳定的，因此在垂直方向惯性测量不能长时应用 加速度计输出 地理坐标系加速度计输出 地理坐标系为确定载体相对选定的导航坐标系的运动加速度，须从加速度计所感受的绝对加速度信号中，分辨出所需的相对加速度。 地理坐标系相对惯性空间的旋转角速度 载体 P 在地球表面运动时，对应的地理坐标系 ENζ相对惯性空间旋转角速度ω分量： 加速度计输出 地理坐标系2加速度计输出 地理坐标系2由此可得上式含义 ……加速度计输出 绝对加速度加速度计输出 绝对加速度绝对加速度的矢量表达式 苛式定律动坐标系取地球坐标系，推导可得 动坐标系取地理坐标系（原点与地球固连），推导可得平台上加速度计输出中的绝对加速度分量将如上式加速度计所测的比力为加速度计输出 比力与相对加速度加速度计输出 比力与相对加速度对应动坐标系的两种选取情形，分别有两种情况下载体的相对加速度分别为加速度计输出 标量化加速度计输出 标量化陀螺稳定平台模拟惯性坐标系 动坐标系相对惯性空间没有旋转角速度，所以 以上三个
公式
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基本上概括了大多数惯性导航系统中加速度计输出信号及相对加速度 Ar 的情况 绝对加速度的标量表达式 仅讨论平台跟踪地理坐标系的情况加速度计输出 标量化2加速度计输出 标量化2将上式各矢量在地理坐标系中分解，得代入前式，得加速度计输出 标量化简化加速度计输出 标量化简化对于一些导航问题，垂线方向速度较小，可以忽略，则上式可以进一步简化为（2-42） 其中 上式右侧都含位移加速度、苛氏加速度和向心加速度项把后两项称为有害加速度，又可进一步简写为:加速度计输出 标量化简化2加速度计输出 标量化简化2在惯性导航的计算中，都把重力加速度 g 的方向定为ζ的正向 上式中的各项含义：
加速度计的输出信号
导航系统所需要的地速分量
有害加速度分量 加速度计输出 典型数值加速度计输出 典型数值有害加速度的典型数值 设如下一组数据 ，R = 6367.65 km， 以上数值代入（2-42），有
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