重庆高速铁轨惯性导航系统

如何解决惯性导航系统使用过程中的误差分析？所有的惯性导航系统都会出现集成漂移的现象，测量的加速度和角速度时的微小误差，在速度逐步积累时会形成更大的误差，导致在位置测算上的误差加剧。因此，我们必须通过定期输入一些其他类型的导航系统的数据，以修正惯性导航系统中的位置信息。惯性导航系统的误差解决方法：通常是估计理论（尤其是卡尔曼滤波）,提供理论框架，结合来自不同传感器的信息。较常见的替代传感器是一种卫星导航广播（如全球定位系统可以在直接能见度高时用于各种地面交通工具）。室内应用程序可以使用计步器、距离测量设备,或其他类型的位置传感器。通过适当地将惯性导航系统（INS）和其他系统(GPS/INS)的信息融合，误差的位置和速度是可以稳定的。此外,当GNSS信号不可用（例如当车辆穿过隧道）时，惯性导航系统（INS）可以用作暂时性反馈。惯性导航系统能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。重庆高速铁轨惯性导航系统

陀螺仪是惯性导航系统的主要元件。陀螺仪通常是指安装在万向支架中高速旋转的转子，转子同时可绕垂直于自转轴的一根轴或两根轴进动，前者称单自由度陀螺仪，后者称二自由度陀螺仪。陀螺仪具有定轴性和进动性，利用这些特性制成了敏感角速度的速率陀螺和敏感角偏差的位置陀螺。由于光学、MEMS等技术被引入于陀螺仪的研制，现在习惯上把能够完成陀螺功能的装置统称为陀螺。陀螺仪种类多种多样，按陀螺转子主轴所具有的进动自由度数目可分为二自由度陀螺仪和单自由度陀螺仪；按支承系统可分为滚珠轴承支承陀螺，液浮、气浮与磁浮陀螺，挠性陀螺（动力调谐式挠性陀螺仪），静电陀螺；按物理原理分为利用高速旋转体物理特性工作的转子式陀螺，和利用其他物理原理工作的半球谐振陀螺、微机械陀螺、环形激光陀螺和光纤陀螺等。云南M8L惯性导航系统惯性导航在现在应用较多的是把惯性导航和GPS、北斗卫星导航结合在一起，做成组合导航来使用。

惯性导航系统属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角；加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到位移。现代比较常见的几种导航技术，包括天文导航、惯性导航、卫星导航、无线电导航等等，其中，只有惯性导航是自主的，既不向外界辐射东西，也不用看天空中的恒星或接收外部的信号，它的隐蔽性是比较好的。

惯性导航系统（INS）是一种自主式推算导航技术，不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量，因此具有隐蔽性好、不受外界电磁干扰影响等独特优势。惯性导航系统是利用惯性传感器（IMU）测量载体的比力及角速度信息，结合给定的初始条件，与GNSS等系统的信息融合，从而进行实时推算速度、位置、姿态等参数的自主式导航系统。惯性导航技术是决定载体运行品质、运行安全、运行控制的关键关键技术。在自动驾驶领域，仍是惯性导航系统应用一片亟待开发的蓝海市场，具有广阔的市场空间。惯性导航系统具备极高的抗干扰性和隐蔽性。

惯性导航的优势：自主：不管是卫星导航，还是无线电导航，都受限于外源信息。例如，GNSS的卫星通讯链路瞬间中断不可用，无线电导航系统的导航台失效，那么这些导航系统将完全瘫痪。惯性导航用于计算的初始数据都来自自身测量元件，既不受外界干扰影响，也不向外辐射能力，更不用借助其他外部设备。连续：其他的导航，如我们熟悉的GPS，定位时得到的信息是路径上的点的信息，而惯性导航的定位是连续的曲线。除了这两个明显优势之外，惯性导航还可以全天候、全时间地工作在空中、地表下、水下等特点。无人机惯性导航系统具有使用成本低，机动灵活，载荷多样性，用途普遍，操作简单，安全可靠等优点。车载领域惯性导航价位

惯性导航的目的是实现自主式导航，即不依赖外界信息，包括卫星信号、北极指引等。重庆高速铁轨惯性导航系统

惯性导航系统至少包括计算机及含有加速度计、陀螺仪或其他运动传感器的平台（或模块）。开始时，有外界（操作人员及全球地定系統接收器等）给惯性导航系统提供初始位置及速度，此后惯性导航系统通过对运动传感器的信息进行整合计算，不断更新当前位置及速度。INS的优势在于给定了初始条件后，不需要外部参照就可确定当前位置、方向及速度。通过检测系统的加速度和角速度，惯性导航系统可以检测位置变化（如向东或向西的运动），速度变化（速度大小或方向）和姿态变化（绕各个轴的旋转）。它不需要外部参考的特点使它自然地不受外界的干扰或欺骗。重庆高速铁轨惯性导航系统

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