河南车道级惯性导航

惯性导航INS是一种自主的、不对外辐射信号、不受外界干扰的导航系统，它以适宜的方式满足用户的导航需求。随着在商业等领域导航需求的增长，惯性导航技术不断拓展新的应用领域。其范围已由原来的舰艇、船舶、航空飞行器、陆地车辆等，扩展到航天飞机、星际探测、制导武器、大地测量、资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等方面，甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被普遍应用。不同领域使用惯性传感器的目的、方法大致相同，但对器件性能要求的侧重各不相同。惯性导航具有哪些优势？河南车道级惯性导航

惯性导航系统是一种自主式的导航方法，它完全依靠载体上的设备自主地确定载体的航向、位置、姿态和速度等导航参数，而不需要借助外界任何的光、电、磁等信息。惯性导航是一门涉及精密机械、计算机技术、微电子、光学、自动控制、材料等多种学科和领域的综合技术。其基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度、角加速度，将它对时间进行一次积分，求得运动载体的速度、角速度，之后进行二次积分求得运动载体的位置信息，然后将其变换到导航坐标系，得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置信息等。浙江惯性导航系统报价惯导系统不需要特定的时间或者地理因素，随时随地都可以运行。

惯性导航的数据更新频率更高，可以提供高频率的定位结果输出。摄像头的帧率一般是30Hz，时间不确定性为33ms；GNSS延迟一般是100-200ms；而惯导预测状态的延迟只有几ms，因此可以用惯导估算并补偿其他传感器的延迟，实现全局同步。在车辆行驶的时候，GNSS的延迟是100ms，摄像头拍摄环境目标时，图像实际位置和GNSS报告的位置将会出现不一致，假设汽车时速120km/h，100ms的延迟意味着3.3米的距离的延迟，此时地图和目标识别的精度再高也失去意义。而如果使用组合惯导，位置的延迟将约为2.5ms，由此导致的误差只为0.08m，更能够保证行车的安全性。

目前，惯性导航分为两大类：平台式惯导和捷联式惯导。它们的主要区别在于，前者有实体的物理平台，陀螺和加速度计置于由陀螺定的平台上，该平台跟踪导航坐标系，以实现速度和位置解算，姿态数据直接取自于平台的环架；在捷联式惯导中，陀螺和加速度计直接固连在载体上。惯性平台的功能由计算机完成，故有时也称作“数学平台”，它的姿态数据时通过计算得到的。惯导有固定的漂移率，这样会造成物体运动的误差，因此长射程的武器通常会采用指令、GNSS等对惯导进行定时修正，以获取持续准确的位置参数。比如中距空空导弹中段采用捷联式惯导+指令修正，以获取持续准确的位置参数。惯性导航系统具备极高的抗干扰性和隐蔽性。

惯性导航是怎么工作的呢？假设三轴加速度计，x轴一直指向东方，y轴一直指向北方，z轴一直指向天上，那么惯性导航的任务就变得特别简单，x轴方向上加速度的积分，就是经度的变化率，y轴方向上加速度的积分，就是纬度的变化率，z轴方向上加速度的积分，就是高度的变化率。有了经纬度的变化率以及经纬度的初始值，我们就很容易能够求得物理当前所在的位置。这样看来，如果不关注物体的朝向，只用加速度计就能实现惯性导航。然而实际上，我们还必须借助陀螺仪，简单的原因就是，你如何不借助陀螺仪就能让三轴加速度计x，y，z三个轴的指向一直保持东，北和天呢？根据上面的原理想法分析，人们就设计出了一款平台式惯性导航系统（GINS）。这个系统说简单点，就是设计了一个会自动调节的惯性平台，不管物体怎么转动，平台能始终保持姿态不变。惯性导航数据更新率高、短期精度和稳定性好。浙江惯性导航系统报价

惯性导航系统是以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统。河南车道级惯性导航

惯性导航及控制系统开始主要为航空航天、地面及海上用户所应用，是现代系统的关键技术产品，被普遍应用于飞机、导弹、舰船、潜艇、坦克等领域。随着成本的降低和需求的增长，惯性导航技术已扩展到资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等商用领域，甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被普遍应用。即使在卫星导航大规模应用的现在，惯性导航仍具有不可替代性。惯导不接受卫星信号，也不向外辐射能量，因此隐蔽性、抗干扰性较强；惯导输出物体运动的姿态信息，而卫星导航无法跟踪姿态；惯性导航的频率大于卫星导航，可携带更多信息，适应载体的高速运动；惯导+卫星的组合导航优劣互补、已大规模应用。河南车道级惯性导航

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