东北高速铁轨惯性导航系统

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，该系统根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系中的速度和位置。惯性导航系统，是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不但包括空中、地面，还可以在水下。惯性导航的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，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。惯性导航系统经历了平台式导航系统、捷联式导航系统及组合导航系统三个历程。东北高速铁轨惯性导航系统

惯性导航技术的原始应用都采用稳定平台技术。在这样的系统里，惯性敏感器安装在一个稳定平台上，并与运载体的转动进行隔离。平台系统现在仍然很常用，特别是在需要精确估算导航参数的场合(如船舶和潜艇)。现代系统通过把敏感器固连（或固定）在运载体的亮体上而去除了平台系统大部分的机械复杂性。和等效的平台系统相比，这种方法的潜在好处是成本降低、尺寸减小、可靠性提高。结果，小型、精确的惯性导航系统现在可以装到小型导弹上，所带来的主要问题是计算复杂性明显增加，而且需要能测量高转速的器件。然而，计算机技术的不断进步与造用敏感器的开发相结合，使这种设计成为现实。苏州惯性导航器件惯性导航的工作原理是以牛顿力学定律为基础的。

惯性导航系统（INS）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，该系统根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系中的速度和位置。惯性导航系统是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不只包括空中、地面，还可以在水下。惯导的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，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

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。惯性导航系统隐蔽性好，因为它不向外发射信号，也不接收外部信号，所以不容易被发现。

加速度计是惯性导航系统的关键元件之一。依靠它对比力的测量，完成惯性导航系统确定载体的位置、速度以及产生跟踪信号的任务。载体加速度的测量必须十分准确地进行，而且是在由陀螺稳定的参考坐标系中进行。在不需要进行高度控制的惯导系统中，只要两个加速度计就可以完成以上任务，否则是应该有三个加速度计。加速度计的分类：按照输入与输出的关系可分为普通型、积分性和二次积分型；按物理原理可分为摆式和非摆式，摆式加速度计包括摆式积分加速度计、液浮摆式加速度计和挠性摆式加速度计，非摆式加速度计包括振梁加速度计和静电加速度计；按测量的自由度可分为单轴、双轴、三轴；按测量精度可分为高精度（优于10−4m/s2）、中精度（10-2m/s2–10-3m/s2）和低精度（低于0.1m/s2）。GPS卫星导航，只能给出位置，方向，速度信息，但是惯导同时还能提供姿态和航向信息。东北高速铁轨惯性导航系统

惯性导航数据更新率高、短期精度和稳定性好。东北高速铁轨惯性导航系统

惯性导航的在导航界地位：惯性导航系统航可以说是个老古董了，但其地位依旧不可动摇。不管是卫星导航，还是无线电导航，都需要外界设备的辅助；而天文导航也需要观察天体的位置；他们都不得不受限于外源信息，一旦不能用卫星，没有了导航台，看不见星星，那么这些导航系统就完全瘫痪了。但惯性导航完全不需要借助然后外源的信息。他用于计算的初始数据来自自身，既不受外界干扰影响，也不向外发送任何信号，更不用借助任何其他设备。一个词：单独自主！毫无疑问，惯性导航在很多地方都是第1选择。同时，其他的地位系统定位时是一个个点，而惯性导航的地位却是连续的曲线，这也是一大优势。东北高速铁轨惯性导航系统

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