1) Gyro-free Strapdown Inertial Navigation System(GFSINS)
无陀螺捷联惯性导航系统
2) GFSINS
无陀螺捷联惯导系统
1.
Study on algorithm of angular velocity of GFSINS;
无陀螺捷联惯导系统角速度解算方法研究
2.
Study on Installation Errors of Accelerometer in GFSINS;
无陀螺捷联惯导系统加速度计安装误差研究
3.
Research on the Calculative Method of Angular Velocity in GFSINS;
无陀螺捷联惯导系统角速度解算方法的研究
3) gyroscope free strapdown inertial navigation system (GFSINS)
无陀螺捷联惯导系统(GFSINS)
4) gyroscopefree strapdown inertial navigation system
无陀螺捷联惯导系统
1.
In the gyroscopefree strapdown inertial navigation system,the angularvelocity calculation precision is a key technical point.
在无陀螺捷联惯导系统中 ,角速度的解算精度是技术关键 [1]。
2.
This paper derives a new algorithm on attitude matrix renew in order to modifiey the real time capacity of gyroscopefree strapdown inertial navigation system,and compare it with ode 4 RungeKutta.
本文为改进无陀螺捷联惯导系统解算的实时性 ,引入一种姿态阵更新的算法 ,并和常用的四阶 -龙格库塔法进行仿真比较 ,其结果是在不影响其精度的情况下 ,新算法的计算量和计算机时都有明显的减少。
5) gyroscope-free strapdown inertial navigation system
无陀螺捷联惯导系统
1.
There are many strengths in the gyroscope-free strapdown inertial navigation system because it is gyroscopes- free; the angular velocity, however, is calculated from signals that are sent by accelerometers, and its calculation error is divergent in time.
在无陀螺捷联惯导系统中,由于舍弃陀螺而使系统具有很多优点,但角速度需从加速度计输出的信号中解算出来,且它的解算误差随时间而发散。
6) gyroscope free strap-down inertial navigation system(GFSINS)
无陀螺捷联惯导系统
1.
A system which only use accelerometers as the inertial measurement unit is called gyroscope free strap-down inertial navigation system(GFSINS).
无陀螺捷联惯导系统是只用加速度计作为惯性测量元件,直接安装在载体上的捷联惯导系统。
补充资料:陀螺平台惯性导航系统
一种利用质量作加速度的敏感元件,以陀螺平台为支承的完全自足式导航系统。这种新兴的导航系统是在20世纪初出现的。它以力学中的惯性原理为依据,而与周围物理环境无关,不靠辐射能量和无线电等的辅助,不受外界干扰,导航精度完全取决于元件本身。
惯性导航系统可以作为导航的独立装置来使用,给领航员以指示,也可以作为调整器而结合自动驾驶仪来控制运载器。惯性导航系统一般有加速度计、陀螺平台、计算机,以及控制、显示部件等。基本原理在于用加速度计(惯性敏感元件)测量出运载器的加速度并由积分器加以积分,把信号变成速度,再由另一积分器积分成路程,再经过坐标变换而得到定位和导向的指示。
以平面导航为例,把平台稳定在水平面,沿x,方向各放一个加速度计。加速度计测出的加速度信号,可按下页平面导航原理图所示的方案处理。
陀螺平台的功能在于支承加速度计并按导航指示转动。平台的任何微小偏差都会反映到加速度测量中,以致在时间长的导航中会使位置指示的误差积累越来越大。陀螺平台是一种具有速度控制的伺服机构,本身就是受控件,它和运载器间不应有任何耦合。
根据陀螺平台的定位方式以及它和加速度计之间的联系状况,惯性导航系统可分为几何式、解析式和半解析式三类:
在几何式惯性导航系统中,陀螺平台稳定在惯性空间,而加速度计平台则用精密的时钟机构(精确度高达几百万分之一秒的晶体振荡器)转动,使之跟上当地的重力方向。这种系统构造复杂,体积和重量都较大。但由于加速度计的方位是受机械控制的,精确度较高,因而能用于船舰、潜艇等的导航。
解析式惯性导航系统的加速度计直接装在陀螺平台上,因而有构造简单、体积重量都小的优点。平台也被稳定在惯性空间。但是,由于重力相对于平台和加速度计的敏感方向都随时间而改变,以致在加速度的实测值中有重力的可变分量介入,比较难以消除。同时,积分器给出的是相对于惯性空间的数据,把这些数据变换到当地的地理坐标系中,也很麻烦。这些复杂的计算,通常由地面的计算机完成。这种系统用以制导那些工作时间较短(仅几分钟)的弹道式导弹是比较适宜的。
半解析式惯性导航系统的加速度计也直接装在陀螺平台上,但此平台不断地跟踪着当地水平面。由于平台的进动电动机是按照积分器输出量的放大信号(在积分前要把介入的有害加速度消除)来工作的,因此电动机的角速度应与信号保持严格的正比关系,而且在高放大倍数下不失真,这一点是很难做到的。但是,这种系统的坐标变换工作比较简单,可以使用较小的计算机。这种系统适用于工作时间长达十几小时的普通飞机和飞航式导弹。
惯性导航系统应用于卫星发射也很出色,它能直接测出轨道的变化率,从而测出应截止推力的精确时间,以便有效地把卫星送入预定轨道。但是,对于时间很长的行星际飞行,由于各行星产生的引力分量难以测准,会有非惯性参考系性质的误差介入并按指数规律积累起来。因此,需要从外界引入补偿信号,例如利用天文导航、无线电导航等的结合来消除这些误差。
在选择元件参数时,舒勒条件(见舒勒摆)极关重要。满足舒勒条件不仅能排除有害的加速度干扰,同时能使误差的积累以振动的形式出现(也具有84.4分钟的周期),而且不按时间的平方递增。
具有陀螺平台的惯性导航系统的适用性取决于元件的精度。今后除致力于改进现有的元件外,还要进一步探索更好的导航方案和研制新的元件。目前已出现的捷联式惯性导航系统,不用陀螺平台而把运载器上的加速度计(通常是三个速率陀螺仪)的信号直接输入计算机。这种以计算机软件代替更复杂平台的办法,能降低造价和提高可靠性。
参考书目
布罗克斯梅耶著,致学译:《惯性导航系统》,国防工业出版社,北京,1972。(C. Broxmeyer, Inertial Navigation Systems,McGraw-Hill, New York, 1964.)
惯性导航系统可以作为导航的独立装置来使用,给领航员以指示,也可以作为调整器而结合自动驾驶仪来控制运载器。惯性导航系统一般有加速度计、陀螺平台、计算机,以及控制、显示部件等。基本原理在于用加速度计(惯性敏感元件)测量出运载器的加速度并由积分器加以积分,把信号变成速度,再由另一积分器积分成路程,再经过坐标变换而得到定位和导向的指示。
以平面导航为例,把平台稳定在水平面,沿x,方向各放一个加速度计。加速度计测出的加速度信号,可按下页平面导航原理图所示的方案处理。
陀螺平台的功能在于支承加速度计并按导航指示转动。平台的任何微小偏差都会反映到加速度测量中,以致在时间长的导航中会使位置指示的误差积累越来越大。陀螺平台是一种具有速度控制的伺服机构,本身就是受控件,它和运载器间不应有任何耦合。
根据陀螺平台的定位方式以及它和加速度计之间的联系状况,惯性导航系统可分为几何式、解析式和半解析式三类:
在几何式惯性导航系统中,陀螺平台稳定在惯性空间,而加速度计平台则用精密的时钟机构(精确度高达几百万分之一秒的晶体振荡器)转动,使之跟上当地的重力方向。这种系统构造复杂,体积和重量都较大。但由于加速度计的方位是受机械控制的,精确度较高,因而能用于船舰、潜艇等的导航。
解析式惯性导航系统的加速度计直接装在陀螺平台上,因而有构造简单、体积重量都小的优点。平台也被稳定在惯性空间。但是,由于重力相对于平台和加速度计的敏感方向都随时间而改变,以致在加速度的实测值中有重力的可变分量介入,比较难以消除。同时,积分器给出的是相对于惯性空间的数据,把这些数据变换到当地的地理坐标系中,也很麻烦。这些复杂的计算,通常由地面的计算机完成。这种系统用以制导那些工作时间较短(仅几分钟)的弹道式导弹是比较适宜的。
半解析式惯性导航系统的加速度计也直接装在陀螺平台上,但此平台不断地跟踪着当地水平面。由于平台的进动电动机是按照积分器输出量的放大信号(在积分前要把介入的有害加速度消除)来工作的,因此电动机的角速度应与信号保持严格的正比关系,而且在高放大倍数下不失真,这一点是很难做到的。但是,这种系统的坐标变换工作比较简单,可以使用较小的计算机。这种系统适用于工作时间长达十几小时的普通飞机和飞航式导弹。
惯性导航系统应用于卫星发射也很出色,它能直接测出轨道的变化率,从而测出应截止推力的精确时间,以便有效地把卫星送入预定轨道。但是,对于时间很长的行星际飞行,由于各行星产生的引力分量难以测准,会有非惯性参考系性质的误差介入并按指数规律积累起来。因此,需要从外界引入补偿信号,例如利用天文导航、无线电导航等的结合来消除这些误差。
在选择元件参数时,舒勒条件(见舒勒摆)极关重要。满足舒勒条件不仅能排除有害的加速度干扰,同时能使误差的积累以振动的形式出现(也具有84.4分钟的周期),而且不按时间的平方递增。
具有陀螺平台的惯性导航系统的适用性取决于元件的精度。今后除致力于改进现有的元件外,还要进一步探索更好的导航方案和研制新的元件。目前已出现的捷联式惯性导航系统,不用陀螺平台而把运载器上的加速度计(通常是三个速率陀螺仪)的信号直接输入计算机。这种以计算机软件代替更复杂平台的办法,能降低造价和提高可靠性。
参考书目
布罗克斯梅耶著,致学译:《惯性导航系统》,国防工业出版社,北京,1972。(C. Broxmeyer, Inertial Navigation Systems,McGraw-Hill, New York, 1964.)
说明:补充资料仅用于学习参考,请勿用于其它任何用途。
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