《惯性导航简介》

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1、惯性导航简介——《导航概论》课程论文专业：测绘工程A组姓名：师嘉奇学号：91一.摘要与关键字1.本文摘要：本文主要对导航工程的基本内涵，方法与原理进行简单介绍，主要介绍有关惯性导航的相关内容，并且根据在本学期《导航概论》这门课程上所学习的内容谈一谈自己对导航应用的设想以及对本课程教学的建议。2.关键字：惯性导航，定位技术，应用与服务，发展与前景二.导航工程基本内涵导航定位的历史与人类自身发展的历史一样久远。人类的导航定位活动源自于其生活和生产的需要。陆地上的导航定位最早发生在人类祖先外出寻找食物或狩猎的过程中，那时，他们

2、通常在沿途设置一些特殊的“标记”来解决回家迷路的问题。随着探索遥远地域的愿望与行动的出现，他们则通过观察和利用自然地标（如山峰、河流、树木、岩石等)以及自然天体（恒星)来解决导航定位问题这也使得他们能够翻越高山、跨越河流。谈到导航，很多人会认为这是一个在近现代才提出的词汇，但是，导航的历史已经非常久远了。从古代黄帝作战使用的指南车，到战国时期的司南，从近代航海使用的指南针，再到当今社会人手一部的智能手机，导航已经有了很悠久的历史。那么，导航工程的基本内涵到底是什么呢？首先，我们可以通过两个英文的句子来大概了解一下到底什么

3、是导航“whenamI？”和“Howandwhentogetthere?”，这两个问题问的是我现在在哪？我要怎么到那里去？它们也指出了导航的内涵，那就是在哪，怎样去，多久到达。因此，通过科学的定义，将航行载体从起始点引导到目的地的过程称为导航，导航系统给出的基本参数是载体在空间的即时位置、速度和姿态、航向等，导航参数的确定由导航仪或导航系统完成。通过这种技术引导载体方向的过程即为导航。导航是解决人，事件，目标相互位置动态关系随时间变化的科学，技术，工程问题。在室外或者自然环境中的导航，按照载体运动的范围，可分为海陆空天(

4、海洋、陆地、空中、空间)导航四类；按照所采用的技术，常用的导航方法有，天文导航、惯性导航、陆基无线电导航、卫星导航、特征匹配辅助导航（如地形匹配、地磁匹配、重力匹配)等，以及上述导航方法之间的不同组合（组合导航）。室内定位导航作为当今导航技术发展的个重要分支，它借鉴室外导航的相关技术，同时结合现代通信技术、网络技术传感器技术以及计算机技术的最新发展，已经成为一个重要的研究热点并在人们日常工作和生活中逐步得到应用。室内导航与自然环境中的导航既有联系又有其自身的特点，其主要差异是来自于应用环境及所采用的技术方法不同。导航系统

5、有两种工作状态：指示状态和自动导航状态。如导航设备提供的导航信息仅供驾驶员操纵和引导载体用，则导航系统工作为指示状态，在指示状态下，导航系统不直接对载体进行控制，如果导航系统直接提供信息给载体的自动驾驶控制系统，由自动驾驶系统操纵和引导载体，则导航系统工作于自动导航状态。在这两种工作状态下，导航系统的作用都只是提供导航参数，“导航”的含义也侧重于测量和提供参数。导航有很多种技术途径，如无线电导航，天文导航，惯性导航等可实现相应的导航任务，在这些导航技术中，惯性导航占有特殊的地位，惯性导航具有高度自主的突出优点，以牛顿力学

6、为理论基础，只依靠安装在载体内的惯性测量传感器陀螺，加速度计和相应的配套装置建立基准坐标系,进而获得载体的加速度，推算速度位置等导航参数。另外，现代运载体的高精度、长时间、远程导航等导航要求不断提高，单纯惯性导航不能完全满足，采用现代控制理论信息融合方法，以软硬件迅速发展的计算机为计算工具，将惯导系统和其他导航系统综合，构成以惯性导航为主，其他导航手段为辅的组合导航系统，应用日益广泛。以制导技术为例，制导技术可以分为航路规划和目标跟随两部分，其中航路规划是根据地理参考系，物体所在的位置和目标方位计算物体到达目的地的合理路

7、径，目标跟随是通过导引系统测量物体与目标相对位置，计算导航参数，最后到达目标的过程。在当今社会，制导技术有着非常广泛的应用。当然，谈到导航，也不完全都是高科技，在我们的身边，就有非常多的导航原理的应用，以动物界的导航现象为例，动物界存在着主动式和被动式两种导航的方式，具体来说，例如蝙蝠采用回波定位的方式进行导航，沙蚁通过偏振光导航，信鸽则采用的是地磁导航；当然，作为高等生物的人类，也具有很强的导航能力，人们通过太阳高度角认识季节，通过昼夜交替判断时间，通过日出日落判断东南西北，在人类的身体中，具有位置细胞，头部方向细胞和

8、网格细胞，这些细胞都可以帮助人类进行导航。因此，导航在我们生活的世界里无处不在，是一门非常重要的学科。二.惯性导航简介通过上面的介绍，我们可以发现，在现代导航技术中，惯性导航具有非常重要的地位，这是因为惯性导航是一种完全自主式的先进的导航系统，它是根据牛顿力学定律，利用惯性器件来测量运载体本身的加速度，经过一次积分得