1、第十章第十章 慣性導航系統慣性導航系統1 慣性導航系統組成和工作原理慣性導航系統組成和工作原理 v1. 慣性導航系統定義慣性導航系統定義定義：慣性導航系統利用慣性元件（加速度計）測量飛機相對與慣性空間的線運動和角運動參數，在給定的初始條件下，通過導航計算機的積分運算，確定飛機的姿態、方位、速度、位置，引導飛機沿區域導航航路飛行的領航系統。 優點：完全自主式的導航系統； 系統校準后短時定位精度高。缺點：存在積累誤差，隨時間定位精度逐漸降低。v2.分類分類：平臺式慣性導航系統（平臺式慣性導航系統（水平導航）v加速度計和陀螺儀安裝在12個三軸陀螺穩定平臺上的慣性導航系統。v陀螺穩定平臺捷聯式慣性導航

2、系統捷聯式慣性導航系統（水平導航和垂直導航）v將陀螺和加速度計直接固聯于機體上的慣性導航系統。v數學平臺3.慣性導航系統組成慣性導航系統組成 功能： 測定導航/姿態參數 位置、地速、航跡角、偏航角、偏航距離 以及俯仰角、傾斜角和航向等 制導v組成組成慣性導航組件INU 完成導航參數的測量和計算方式選擇組件MSU 選擇系統的工作狀態控制顯示組件CDU 初始數值得引入、導航數據顯示、告警等備用電池組件BUALIGNALIGNDC FAILFAULTON DCON DCDC FAILFAULT4. 慣導的基本原理(一) 平臺工作原理平臺工作原理陀螺穩定平臺是利用陀螺的穩定性和進動性直接或間接地使某一

3、物體對地球或慣性空間保持給定位置或按照給定規律改變起始位置的一種陀螺裝置（二）導航參數測量原理（二）導航參數測量原理v飛機位置計算原理地速和航跡角SNEWEWSNtEWEWtSNSNGSGSTTKSGGSGSdtaGSdtaGStan2200 位置dtGSYdtGSXtEWtSN00tEWtSNdtRGSdtRGS0000sec（三）姿態參數測量原理（三）姿態參數測量原理 慣性導航組件中的陀螺儀確定導航坐標系，當飛機俯仰、傾斜或改變航向時，通過比較機體坐標系和導航坐標系，就可以得出俯仰角、傾斜角和航向 5. 慣性導航系統的輸入輸出慣性導航系統的輸入輸出導航參數導航參數：位置、地速、航跡角、偏航

4、角、偏航距離、風向、風速等，通過顯示器顯示給飛行員或送到其他系統，比如水平狀態指示器HSI，姿態指引儀ADI，無線電距離磁指示器RDMI 飛機姿態參數飛機姿態參數：俯仰角、傾斜角和航向等,送到PFD（Primary Flight Display）、ND(Navigation Display)、PFD、ADI等供飛行員參考，送到自動駕駛系統，供飛管自動駕駛系統對飛行進行控制。 v6. 慣導系統的精度及特點慣導系統的精度及特點慣導系統精度：漂移誤差0.001度/秒慣導系統特點：v（1）自主式導航系統，全球、全天候導航v（2）系統校準后短時定位精度高v（3）體積小，精度高，操作簡便，可與航道HSI,

5、FDS交連直觀顯示飛機位置和飛行姿態。2 慣性導航系統操作程序慣性導航系統操作程序v飛行前慣性導航系統的自校準v引入現在飛機位置（經緯度），對飛機進行校準v要求：校準過程中不能開車，移動。校準完成后不能斷開慣性導航系統電源。引進航路導航計劃（9個航路點）v依次引進航路點的經緯度坐標，人工編排飛行計劃。人工輸入VOR/TAC臺站的數據（9個）v經緯度坐標v頻率v標高v磁差檢查航線數據v為防止編排的航線計劃出錯，可以使用遙控功能檢查航線距離、待飛時間和航線角v飛行中 工作在導航（NAV）方式，引導飛機沿預定航線飛行，向A/P、ADI輸入飛機的俯仰、傾斜姿態和平臺航向。當飛機失去導航能力或不再需要慣性導航系統提供數據時，可以使用ATT REF方式為飛機提供姿態參數。滑行：監控真航跡角和滑行速度。離場入航：選擇起始航段飛機沿預定航線飛行中，在航路點可以利用慣導系統自動轉換航段，也可以人工轉換航段。為擾飛雷雨或強頂風區，可以利用慣導修改飛行計劃位置更新：隨著飛行時間的增長，慣性導航將產生積累誤差，每隔23小時需要通過引入檢查點進行一次位置更新vVOR/DMEv有精確坐標的位置點（NDB臺、機場上空、顯著地標等）航站區域飛行：截獲ILS前，可根據選定的電臺提供非精密導航操作。v慣導的其他功能順逆風顯