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惯性导航系统(INS)是一个导航设备,运用计算机,运动传感器(加速度计)和旋转传感器(陀螺仪),不断计算移动物体的航迹位置、方向和速度(运动的方向和速度),而不再需要外部引用。在当今它广泛运用于如船舶、飞机、潜艇、导弹和宇宙飞船等各种交通运输手段中。


惯性导航的原理


惯性导航是一个独立的导航技术,其测量数据来源于自身含有的加速度计和陀螺仪,用于跟踪一个已知起点、方向和速度的物体的位置和姿态。惯性测量单元(IMU)通常包含三个正交速率陀螺仪和三个正交加速计,分别测量角速度和线性加速度。我们可以通过处理计算惯性测量单元所返回的信号,来跟踪这些设备的位置和姿态。


惯性导航的应用


惯性导航系统在当今生活中被人们广泛应用在包括飞机的导航、战术战略导弹、航天器、潜艇和军舰等各个领域。前沿的科学技术在微机电系统(MEMS)中的进展使小型和轻型惯性导航系统的制造成为可能。这些科技进步将惯性导航系统的可能的应用范围扩大到包括人类和动物的动作捕捉等更多领域。


惯性导航系统


一个惯性导航系统包括至少一台电脑和一个包含加速度计、陀螺仪、或其他动作感应设备的平台或模块。INS通过其它来源(人类操作员、GPS卫星信号接收器等)提供自身的初始位置、初速度和初始方向,然后计算机通过计算和整合从运动传感器接收到的信息来更新自己的位置、速度和方向。INS的优势是, 一旦其位置、方向和速度被初始化后,系统就不再需要外部引用。


惯性导航系统其实本质上是模拟人对自己所处环境的加速度、方向变化的感应。只不过加速度器和陀螺仪对方向和加速度的感应比人类更加敏感准确,因此我们能获得物体更精准的位置、速度和方向信息。现在了解你原本不明觉厉的惯性导航了吗?


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概述惯性导航系统,告别不明觉厉的惯性导航概念

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2018/6/15 15:20:00