惯性导航系统实施区域导航.ppt

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1、10惯性导航系统实施区域导航惯性导航在给定的运动初试条件（初试地理座标和初试速度）下，利用惯性敏感元件测量飞机相对惯性空间的线运动和角运动参数，用计算机推算出飞机的速度、位置和姿态等参数，从而引导飞机航行。惯性敏感元件：加速度计、陀螺仪优点：①完全自主式的导航系统；②系统校准后短时定位精度高。缺点：存在积累误差，随时间定位精度逐渐降低。§10.1惯导的功能及组成一、主要功能⑴测定导航/姿态参数位置、地速、航迹角、偏航角、偏航距离以及俯仰角、倾斜角和航向等⑵制导二、惯导的组成惯性导航组件INU完成导航参数的测量和计算方式选择组件MSU选择系统的工作

2、状态控制显示组件CDU初试数值得引入、导航数据显示、告警等备用电池组件BU三、惯导和飞机其它系统的连接输入：ADS（真空速、垂直速度和气压高度）、VOR方位及DME距离输出：水平状态指示器HSI姿态指引仪ADI自动驾驶仪A/P气象雷达T/MH§10.2惯导的基本原理一、基本原理－－测量两个基本导航参数：地速、位置给定初始条件→测定ax、ayVx、VyX、Y二、实现惯导需要解决的问题1、初始对准平台调水平并且对准基准方位2、平台跟踪坐标系类型惯导跟踪地理坐标系或当地水平面3、消除有害加速度牵连加速度和哥氏加速度4、计算机的功能和精度积分积分惯导的种

3、类据结构划分成两大类：平台式、捷联式一、平台式惯导系统1、分类半解析式(航空使用)：指北方位、游动方位解析式(航天使用)几何式(航海使用)2、平台式惯导的原理二、捷联式惯导1、捷联式惯导的原理数学平台－－计算机完成姿态矩阵计算、加速度的坐标变换以及姿态/航向角的计算2、捷联式惯导的特点优点：功能更强、结构简单、性能和可靠性更高。存在的问题：对惯性元件及计算机的要求高、工作环境恶劣。§10.3惯导的误差及对准确定性误差随机误差安装误差标度误差初始条件误差计算误差陀螺随机漂移加速度计的零位偏置惯导的初始对准惯导系统的初始化内容：给定初始条件、惯导平台

4、的初始对准、陀螺仪的测漂和定标。一、对准的方法和分类方法：受控式对准、自主式对准分类：水平对准、方位对准二、平台式惯导的初始对准对准实质将平台调整到预定的导航坐标系对准方法①水平对准水平粗对准→水平精对准②方位对准方位粗对准→方位精对准三、捷联式惯导的初始对准对准的实质确定初始时刻的姿态矩阵对准的方法粗对准→精对准（建立精确的初始时刻坐标变换矩阵）结束10.4LTN-72R惯性导航系统实质：游动方位平台式水平导航系统一、概述系统的主要功能测量和显示飞机的导航参数测量和显示飞机的姿态参数参数输出给其它仪表、系统三重惯导系统的混合位置计算VOR/DM

5、E位置更新LTN－72R系统的主要特点功能：①三重系统混合；②无线电更新惯导位置；③具有VOR/DME导航能力；④具有硬件监控和软件自测能力。结构：①惯导组件的特点；②控制显示组件的特点。LTN－72R系统的组成INUMSU：五位方式选择电门、两个信号灯CDUBU二、LTN－72R系统的飞行前准备第一步：启动、证实程序号第二步：P输入惯导起始位置第三步：系统自对准，P监控状态，不能移动飞机第四步：P编排飞行计划（一次一条航线，9个航路点）第五步：P输入VOR/DME的台站参数（一次最多9个）第六步：P检查航线数据（DTK、DIS）三、LTN－72

6、R在飞行中的应用两种工作方式：NAV、ATTREF地面监控飞机的滑行速度起飞离场入航：直飞或切入返航到离场点空中转换航段：人工转换、自动转换修改飞行计划：直飞、修改WPT坐标、按DTK飞行、平行飞行、切入某航段导航参数的显示与检查位置的检查和更新：人工更新、自动更新进场、进近ATTREF方式的操作四、LTN－72R系统飞行后程序检查导航准确性系统误差一般不能超过1.5Nm/h系统关机MSU放OFF位10.5惯性基准系统实质：采用激光陀螺的捷联式惯性导航系统一、IRS的组成部件：IRU、MSU、CDU组合形式：①B737：IRU、ISDU、MSU②

7、B757、B767：IRU、IRMPIRS和飞机其它系统的关系输入信号ADSTAS：用于计算空中风向、风速；气压高度和升降速度：用于和惯导的垂直通道组合计算飞机的高度和垂直速度；FMS：向惯导提供起始对准的经纬度值。输出信号导航数据和姿态信息ISDU和MSU方式选择电门OFFALIGNNAVATTALIGNALIGNDCFAILFAULTONDCONDCDCFAILFAULT显示选择开关放HDG/STS位，右窗口显示对准时的状态号ISDU和MSU状态通告牌ALIGNONDCDCFAILFAULTALIGNALIGNDCFAILFAULTONDCO

8、NDCDCFAILFAULTISDU和MSU系统选择电门：L/R显示选择旋钮TK/GSPPOSWINDHDG/STS数字字母键盘ALIG