1、第十章第十章 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)組成和工作原理慣性導(dǎo)航系統(tǒng)組成和工作原理 v1. 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)定義慣性導(dǎo)航系統(tǒng)定義定義：慣性導(dǎo)航系統(tǒng)利用慣性元件（加速度計(jì)）測(cè)量飛機(jī)相對(duì)與慣性空間的線運(yùn)動(dòng)和角運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在給定的初始條件下，通過導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的積分運(yùn)算，確定飛機(jī)的姿態(tài)、方位、速度、位置，引導(dǎo)飛機(jī)沿區(qū)域?qū)Ш胶铰凤w行的領(lǐng)航系統(tǒng)。 優(yōu)點(diǎn)：完全自主式的導(dǎo)航系統(tǒng)； 系統(tǒng)校準(zhǔn)后短時(shí)定位精度高。缺點(diǎn)：存在積累誤差，隨時(shí)間定位精度逐漸降低。v2.分類分類：平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（水平導(dǎo)航）v加速度計(jì)和陀螺儀安裝在12個(gè)三軸陀螺穩(wěn)定平臺(tái)上的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。v陀螺穩(wěn)定平臺(tái)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航

2、系統(tǒng)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（水平導(dǎo)航和垂直導(dǎo)航）v將陀螺和加速度計(jì)直接固聯(lián)于機(jī)體上的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。v數(shù)學(xué)平臺(tái)3.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)組成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)組成 功能： 測(cè)定導(dǎo)航/姿態(tài)參數(shù) 位置、地速、航跡角、偏航角、偏航距離 以及俯仰角、傾斜角和航向等 制導(dǎo)v組成組成慣性導(dǎo)航組件INU 完成導(dǎo)航參數(shù)的測(cè)量和計(jì)算方式選擇組件MSU 選擇系統(tǒng)的工作狀態(tài)控制顯示組件CDU 初始數(shù)值得引入、導(dǎo)航數(shù)據(jù)顯示、告警等備用電池組件BUALIGNALIGNDC FAILFAULTON DCON DCDC FAILFAULT4. 慣導(dǎo)的基本原理(一) 平臺(tái)工作原理平臺(tái)工作原理陀螺穩(wěn)定平臺(tái)是利用陀螺的穩(wěn)定性和進(jìn)動(dòng)性直接或間接地使某一

3、物體對(duì)地球或慣性空間保持給定位置或按照給定規(guī)律改變起始位置的一種陀螺裝置（二）導(dǎo)航參數(shù)測(cè)量原理（二）導(dǎo)航參數(shù)測(cè)量原理v飛機(jī)位置計(jì)算原理地速和航跡角SNEWEWSNtEWEWtSNSNGSGSTTKSGGSGSdtaGSdtaGStan2200 位置dtGSYdtGSXtEWtSN00tEWtSNdtRGSdtRGS0000sec（三）姿態(tài)參數(shù)測(cè)量原理（三）姿態(tài)參數(shù)測(cè)量原理 慣性導(dǎo)航組件中的陀螺儀確定導(dǎo)航坐標(biāo)系，當(dāng)飛機(jī)俯仰、傾斜或改變航向時(shí)，通過比較機(jī)體坐標(biāo)系和導(dǎo)航坐標(biāo)系，就可以得出俯仰角、傾斜角和航向 5. 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的輸入輸出慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的輸入輸出導(dǎo)航參數(shù)導(dǎo)航參數(shù)：位置、地速、航跡角、偏航

4、角、偏航距離、風(fēng)向、風(fēng)速等，通過顯示器顯示給飛行員或送到其他系統(tǒng)，比如水平狀態(tài)指示器HSI，姿態(tài)指引儀ADI，無線電距離磁指示器RDMI 飛機(jī)姿態(tài)參數(shù)飛機(jī)姿態(tài)參數(shù)：俯仰角、傾斜角和航向等,送到PFD（Primary Flight Display）、ND(Navigation Display)、PFD、ADI等供飛行員參考，送到自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，供飛管自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)飛行進(jìn)行控制。 v6. 慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度及特點(diǎn)慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度及特點(diǎn)慣導(dǎo)系統(tǒng)精度：漂移誤差0.001度/秒慣導(dǎo)系統(tǒng)特點(diǎn)：v（1）自主式導(dǎo)航系統(tǒng)，全球、全天候?qū)Ш絭（2）系統(tǒng)校準(zhǔn)后短時(shí)定位精度高v（3）體積小，精度高，操作簡(jiǎn)便，可與航道HSI,

5、FDS交連直觀顯示飛機(jī)位置和飛行姿態(tài)。2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)操作程序慣性導(dǎo)航系統(tǒng)操作程序v飛行前慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的自校準(zhǔn)v引入現(xiàn)在飛機(jī)位置（經(jīng)緯度），對(duì)飛機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)v要求：校準(zhǔn)過程中不能開車，移動(dòng)。校準(zhǔn)完成后不能斷開慣性導(dǎo)航系統(tǒng)電源。引進(jìn)航路導(dǎo)航計(jì)劃（9個(gè)航路點(diǎn)）v依次引進(jìn)航路點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，人工編排飛行計(jì)劃。人工輸入VOR/TAC臺(tái)站的數(shù)據(jù)（9個(gè)）v經(jīng)緯度坐標(biāo)v頻率v標(biāo)高v磁差檢查航線數(shù)據(jù)v為防止編排的航線計(jì)劃出錯(cuò)，可以使用遙控功能檢查航線距離、待飛時(shí)間和航線角v飛行中 工作在導(dǎo)航（NAV）方式，引導(dǎo)飛機(jī)沿預(yù)定航線飛行，向A/P、ADI輸入飛機(jī)的俯仰、傾斜姿態(tài)和平臺(tái)航向。當(dāng)飛機(jī)失去導(dǎo)航能力或不再需要慣性導(dǎo)航系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)時(shí)，可以使用ATT REF方式為飛機(jī)提供姿態(tài)參數(shù)。滑行：監(jiān)控真航跡角和滑行速度。離場(chǎng)入航：選擇起始航段飛機(jī)沿預(yù)定航線飛行中，在航路點(diǎn)可以利用慣導(dǎo)系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換航段，也可以人工轉(zhuǎn)換航段。為擾飛雷雨或強(qiáng)頂風(fēng)區(qū)，可以利用慣導(dǎo)修改飛行計(jì)劃位置更新：隨著飛行時(shí)間的增長(zhǎng)，慣性導(dǎo)航將產(chǎn)生積累誤差，每隔23小時(shí)需要通過引入檢查點(diǎn)進(jìn)行一次位置更新vVOR/DMEv有精確坐標(biāo)的位置點(diǎn)（NDB臺(tái)、機(jī)場(chǎng)上空、顯著地標(biāo)等）航站區(qū)域飛行：截獲ILS前，可根據(jù)選定的電臺(tái)提供非精密導(dǎo)航操作。v慣導(dǎo)的其他功能順逆風(fēng)顯