慣性導航的制霸，捷聯(lián)式慣導系統的優(yōu)越性分析

　　今天來(lái)給大家介紹一下慣性導航，而傳感器只是慣性導航中的一個(gè)零部件。慣性導航現在最普及，運用的最多的就是捷聯(lián)慣導，捷聯(lián)式慣導系統是為了飛控的小型化。

　　導航的目的是為了實(shí)時(shí)獲取無(wú)人機的姿態(tài)、位置和速度等參數。光電碼盤(pán)可用來(lái)測量無(wú)人機的轉動(dòng)角度，測速電機可用來(lái)測量無(wú)人機的角速度，測速計可用來(lái)測量無(wú)人機的速度，但是以上各種測量手段均不能單獨同時(shí)測量無(wú)人機的線(xiàn)運動(dòng)和角運動(dòng)，而慣性導航就可以做到這一點(diǎn)。因為慣性導航系統不需要物理參照，所以它被稱(chēng)為DOF系統，此外慣性導航還不會(huì )收到設備外部自然和人為的干擾，特別適合在惡劣環(huán)境下的使用。

　　20世紀90年代以后，隨著(zhù)微機電系統（MEMS）技術(shù)的發(fā)展，慣性敏感元件實(shí)現了體積小型化，提高了可靠性，并適合批量生產(chǎn)，從此捷聯(lián)式慣導系統進(jìn)入了微機電領(lǐng)域，并開(kāi)始向民用領(lǐng)域廣泛滲透，出現在機器人系統和新一代的交通工具中。進(jìn)入21世紀，捷聯(lián)式慣導系統幾乎完全取代了平臺式慣導系統。

　　特別是諸如飛機，導彈等中低精度應用領(lǐng)域幾乎都采用捷聯(lián)式管道系統。利登公司在十年前就推出LTN-92激光捷聯(lián)式慣導系統，作為替換撓性陀螺平臺式慣導LTN-72的換代產(chǎn)品，波音和空中客車(chē)民航機幾乎都裝備LTN-92激光捷聯(lián)式慣導系統。

　　捷聯(lián)式管道系統的最大特點(diǎn)是依靠短發(fā)建立起導航坐標系統，即平臺坐標系以數學(xué)平臺形式存在，這樣省略了復雜的物理實(shí)體平臺，結構簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、成本低、維護簡(jiǎn)便、可靠性高，還可通過(guò)余度技術(shù)提高系統的容錯能力。

　　但這些好處是用復雜的算法設計和繁重的計算負荷換取的。姿態(tài)更新解算是捷聯(lián)式慣導的關(guān)鍵算法。傳統的姿態(tài)更新算法有歐拉角法、方向余弦法和四元數法，其中四元數皮卡算法簡(jiǎn)單、計算量小，因而在工程實(shí)際中常采用。