国内GPS组合惯导的发展-惯导专题

国内GPS组合惯导的发展

捷联惯性系统由于结构简单、可靠性好、体积小、重量轻、成本低、容易维修等特点，近年来得到很快的发展，并且在一些战术武器中得到应用。由于精度尚未达到平台系统的精度水平，所以其应用范围受到了一定程度的限制。GPS(全球卫星定位系统)／惯性组合技术在提高精度、降低成本、全天候、全球导航等方面取得了举世瞩目的成就，其应用范围逐渐扩大。由于GPS的授权限制、动态性能及抗干扰能力等因素，其军事应用范围有一定程度的局限。解决矛盾的方法是进行惯性技术与多体制导航卫星系统的组合技术研究，来避免单一的GPS／INS组合模式所受到的限制，采用GPS与惯性系统深组合方式提高导航系统的动态性能和抗干扰能力，为军事装备提供了高性能的导航设备

卫星定位导航系统可以引导精确制导武器准确击中数千公里外的目标。不过，随着电子对抗技术的发展，蒙上卫星定位系统的“双眼”已并非难事，各军事强国不得不寻求更可靠的定位技术，其中基于惯性测量元件和专用计算芯片的“捷联惯导系统”具有隐蔽性好、抗干扰能力强、能全天候工作等诸多优点，或将成为揭开战场迷雾的“破局者

捷联式惯性导航是把惯性测量元件（主要是陀螺仪和加速度传感器）直接装在飞行器上，用计算机把测量信号变换为导航参数的导航技术。捷联式惯性导航系统的产生有赖于现代电子计算机技术的迅速发展。20世纪50年代，人们开始研制这种新型导航系统，首先用于导引航天器在大气层的飞行，例如美国“阿波罗”号飞船上就曾使用捷联式惯性导航系统。70年代以后，捷联式惯性导航又在导弹和飞机上获得应用。捷联式惯性导航系统工作时不依赖外界信息，不易受到干扰破坏，是一种自主式导航系统。相对于平台式惯性导航系统，捷联式省去了惯性平台，系统体积和重量大为减小，维护起来也比较方便。但由于陀螺仪和加速度传感器直接承受飞机的振动、冲击和角运动，因而会产生动态误差。这就对陀螺仪和加速度传感器提出了更高的要求。仪器测出信号后，要通过计算机的计算，才能得出所需要的导航参数。

“组合导航”成为热点捷联惯导技术的优点很多，但并不意味着捷联惯导系统就无懈可击。惯性测量元件固有的漂移率会造成导航误差，且误差存在随时间积累而逐渐增大的缺点，这对于既需要长时间飞行又需要高精度定位需求的作战装备而言，是无法忽视的致命缺点。因此，捷联惯导与卫星导航搭配的“组合导航”模式成为研究的热点之一。lw