慣導設備為什麼要開始時輸入經緯度

① 無人駕駛飛機是怎麼回事

無人機綜合知識簡介，希望您能滿意並採納。
1、無人機(UAV)的概念
無人機（Unmanned Aerial Vehicle）就是利用無線遙控或程序控制來執行特定航空任務的飛行器，指不搭載操作人員的一種動力空中飛行器，採用空氣動力為飛行器提供所需的升力，能夠自動飛行或遠程引導；既能一次性使用也能進行回收。
2、無人機系統的一般組成
無人機系統包括地面系統、飛機系統、任務載荷和無人機使用保障人員。
系統
3、無人機的一般分類
按用途分：
勁鷹航拍無人機、無人偵察機、靶機、特種無人機、誘餌無人機等。
按飛行方式分：
固定翼無人機、旋翼無人機、撲翼無人機、飛艇。
4、無人機的飛行控制
無人機上沒有駕駛員，所以無人機和飛行靠「遙控」或「自控飛行」。
（1）遙控飛行
遙控即對被控對象繼續遠距離控制，主要無線電遙控。
遙控信號：遙控站通過發射機向無人機發送無線電波，傳遞指令，無人機上的接收機接收並譯出指令的內容，通過自動駕駛儀按指令操縱舵面，或通過其他介面操縱機上的任務載荷。遙控站設有搜索和跟蹤雷達，他們測量無人機在任意時刻相對地面的方位角、俯仰角、距離和高度等參數，並把這些參數輸入到計算機，計算後就能繪出無人機的實際航跡，與預定航線比較，就能求出偏差，然後發送指令進行修正。
此外，無人機還裝備有無線電應答器，也叫信標機。它能在收到雷達的詢問信號後，發回一個信號給雷達。由於信標機發射的信號比無人機發射的雷達信號要強得多，起到增加跟蹤雷達的探測距離。
下傳信號：遙控指令只包含航跡修正信號是顯然不夠的，在飛行中無人機會受到各種因素的影響，無人機的飛行姿態也在不斷變化，所以指令還需要包括對飛行姿態的修正內容。
無人機上的感測器一直在收集自身的姿態信息，這些信息通過下傳信號送到遙測終端，遙測終端分析這些信息後就能給出飛行姿態的遙控修正指令。
遙控飛行的利弊：
利：有利於簡化無人機的設計，降低製造成本。
弊：受無線電作用距離的限制，限制通訊距離通常只可達到320KM~480KM；容易受到電子干擾。
（2）自控飛行
自控飛行不依賴地面控制，一切動作都自動完成的飛行。為此，機上需要有一套裝置來保證飛行航向和飛行姿態的正確，這套裝置就是導航裝置。通常的導航裝置有：
1.慣性導航
在機載設備上，它一般簡稱慣導。慣性導航是以牛頓力學為基礎，依靠安裝在載體內部的加速度計測量載體在三個軸向的加速度，經積分運算後得到載體的瞬時速度和位置，以及測量載體的姿態的一種導航方式。慣性導航完全依賴機載設備自主完成導航任務，工作時不依賴外界信息，也不向外界輻射能量，不易受到干擾，不受氣象條件限制。
慣導系統是一種航位推算系統。只要給出載體的初始位置及速度，系統就可以實時地推算出載體的位置速度及姿態信息，自主地進行導航。純慣導系統會隨著飛行航時的增加，因積分積累而產生較大的誤差，導致定位精度隨時間增長而呈發散趨勢，所以慣導一般與其他導航系統一起工作來提高定位精度。
2.衛星導航
全球定位系統（GPS）由美國建立的一套定位系統，可以提供全球任意一點的三維空間位置、速度和時間，具有全球性、全天候、連續的精密導航系統。
全球衛星導航分為三部分，包括空間衛星部分、地面監控、衛星接收機部分。在飛機上安裝衛星接收機就能得到自身的位置信息和精確到納秒級的時間信息。
現在全球在使用的衛星導航系統還有：俄羅斯的glonass,歐洲的伽利略系統，還有中國正在建立的北斗系統。
3.多普勒導航
多普勒導航是飛行器常用的一種自主導航系統，它的工作原理是多普勒效應。
多普勒導航系統由磁羅盤或陀螺儀、多普勒雷達和導航計算機組成。磁羅盤或陀螺儀類似指北針，用於測出無人機的航向角，多普勒雷達不停沿著某個方向向地面發射電磁波，測出無人機相對地面的飛行速度以及偏流角。根據多普勒雷達提供的地速和偏流角數據，以及磁羅盤或陀螺儀提供的航向數據，導航計算機就可以不停地計算出無人機飛過的路線。
多普勒導航系統能用於各種氣象條件和地形條件，但由於測量的積累誤差，系統會隨著飛行的距離增加而使誤差加大，所以一般用於組合導航中。
4.組合導航
組合導航是指組合使用兩種或兩種以上的導航系統，達到取長補短，提高導航性能。目前飛行器上實際使用的導航系統各基本上都是組合導航系統，如GPS/慣性導航、多普勒/慣性導航等，其中應用最廣的是GPS/慣性導航組合導航系統。
5.地形輔助導航
地形輔助導航是指飛行器在飛行過程中，利用預先存儲的飛行路線中某些地區的特徵數據，與實際飛行過程中測量到的相關數據進行不斷比較來實施導航修正的一種方法。其核心是將地形分成多個小網格，將其主要特徵，如平均標高等輸入計算機，構成一個數字化地圖。
地形輔助導航技術就是利用機載數字地圖和無線高度表作為輔助手段來修正慣導系統的誤差，從而構成新的導航系統。它與導航方法的根本區別在於數字地圖對主導航系統僅能起到輔助修正作用。
地形輔助系統可分為地形匹配、景象匹配等。
◆地形匹配：也稱地形高度相關。其原理是地球表面上任意一點的地理坐標都可以根據其周圍地域的等高線或地貌來當值確定。飛行一段時間後，既可以得到真航跡的一串地形標高。將測得的數據與存儲的數字地圖進行相關分析，確定飛機航跡對應的網格位置。因為事先確定了網格各點對應的經緯度值，這樣就可以使用數字地圖校正慣導。
◆景象匹配：也稱景象相關。它與地圖匹配的區別是，預先輸入到計算機的信息不只是高度參數，還包含了通過攝像等手段獲取的預定飛行路徑的景象信息，將這些景象數字化後存儲在機載設備上。飛行中，通過機載攝像設備獲取飛行路徑中的景象，與預存數據比較，確定飛機的位置。
自控飛行的利弊：
利：航程加大；自主工作，不需要與地面站聯系。
弊：復雜的自主導航系統和控制系統，增加了重量，提高了成本。
（3）遙控與自控結合
現代無人機在不同的飛行段，交替地採用遙控或自控飛行，這樣可以充分利用遙控和自控兩種控制方式各自的優勢，克服彼此的缺陷。
5、無人機的起飛和著陸
有人駕駛飛機的起飛和降落是飛行中的兩大「難關」，無人駕駛飛機則更是如此。
（1）無人機的起飛
1.母機投放
由有人把無人機帶上天，在適當的地方投放起飛，這種方法簡單易行，運用靈活，成功率高，並且可增加無人機的航程。
2.火箭助推
藉助固體火箭助推器，無人機從發射架上起飛。這種起飛方式佔用的發射場地很小，適合前沿陣地、山區或船上使用。
3.起飛跑車
將無人機安裝在帶輪的小車上，靠無人機的發動機推進，當達到速度後，無人機脫離小車升空。
這種方式可以使用現成的機場條件起飛，無需復雜的起落架，起飛跑車的結構簡單、經濟。
4.垂直起飛
利用直升機的起飛原理起飛。如：勁鷹2型固定翼垂直起飛無人機，可垂直起落、懸停、大載重、高限時。
5.起落架滑跑起飛
與有人駕駛飛機一樣，使用本身的起落架滑跑起飛。
6.手發射
這種發射方式最簡單，由一人或兩人把握，靠無人機自身動力起飛。
(2)無人機的著陸
1.起落架輪滑著陸
與有人駕駛飛機一樣，使用本身的起落架降落。一般大型無人機才採用這種方式。
2.降落傘著陸
無人機採用降落傘懸吊回收。這種方式適合小型無人機，對於大型無人機，由於傘降回收的可靠性不高，操縱困難，損失率高。
3.空中回收
使用大飛機在空中回收無人機的方式目前只有美國採用。採用這種回收方式，在大飛機上必須有空中回收系統。無人機除了有阻力傘和主傘外，還需有鉤掛傘與吊索和可旋轉的脫落機構。大飛機用掛鉤掛住無人機的鉤掛傘和吊索，用絞盤絞起無人機，空中懸掛運走。這種回收方式不會損傷無人機，但每次回收都要出動大飛機，費用高，對大飛機飛行員的駕駛技術要求高。
4.攔截網回收
用攔截網系統回收無人機是目前世界小型無人機普遍採用的回收方式之一。攔截網系統通常由攔截網、能量吸收裝置和自動引導設備組成。能量吸收裝置與攔截網相連，其作用是吸收無人機撞網的能量，避免無人機觸網後在網上彈跳不停受損。自動引導設備一般是一部置於網後的電視攝像機，或是裝在攔截網架上的紅外接收機，由它們及時向地面站報告無人機返航路線偏差。
5.氣墊著陸
無人機機腹四周裝上「橡膠裙邊」，中間有一個帶孔的氣囊。發動機把空氣壓入氣囊，壓縮空氣從氣囊孔噴出，在機腹下形成高壓空氣區—氣墊。
氣墊著陸最大的優點是：無人機能在未經平整的地面、泥地、冰雪地或水上著陸，不受地形條件限制。其次大小無人機都可以使用，回收率高。
6、無人機飛行平台
無人機的飛行平台主要由六大部分組成：機身、機翼、尾翼、起落裝置、飛行自動控制系統和動力系統。
1.機身
機身主要用來裝載發動機、燃油、任務設備、電源、控制操縱系統等，並通過它將機翼、尾翼、起落架等部件連成一個整體。
2.機翼
機翼是飛行器用來產生升力的主要部件。固定翼無人機的機翼有平直翼、後掠翼、三角翼等。下圖是一些常見的機翼：
平直翼比較適用於低速飛行器，後掠翼和三角翼比較適合高速飛行器。
機翼上一般還有副翼，用於控制飛機的傾斜，但左右副翼偏轉方向不同時，就會產生滾裝力矩，是飛行器產生傾斜運動。
3.尾翼
尾翼分垂直尾翼和水平尾翼兩部分。對於一些結構比較特殊的無人機來說，可能會不設垂直尾翼或水平尾翼。
垂直尾翼：垂直安裝在機身尾部，主要功能為保持機體的方向平衡和操縱。通常垂直尾翼後緣有用於操縱方向的方向舵。
水平尾翼：水平安裝在機身尾部，主要功能為了保持俯仰平衡和俯仰操縱。
4.起落裝置
起落裝置的功用是使無人機在地面或水面進行起飛、著陸、滑行和停放。
起落裝置對於無人機來說是形式最多樣的一部分，這是因為無人機有多種發射/回收方式。大型無人機的起落裝置包含起落架和改善起落性能的裝置兩部分，起飛後起落架收起，減少飛行阻力；多數無人機的起落架很簡單，飛行時也不收起；對於採用彈射、攔阻網等方式進行發射/回收的小型無人機就不需要起落架；對於採用手擲發射的小型無人機，就沒有起落裝置；傘降回收的無人機著陸裝置可以說就是降落傘。
5.飛行自動控制系統
飛行自動控制系統包括控制指令自動形成裝置和傳輸操縱裝置。指令自動形成裝置包括自動駕駛儀和相關的感測器、導航設備；傳輸操縱裝置包括從控制指令輸出點到水平尾翼、副翼、方向舵等操縱面，用來傳遞操縱指令，改變飛行狀態的所有裝置。
6.動力裝置
飛機動力裝置是用來產生拉力（如螺旋槳飛機）或推力（如噴氣式飛機），使飛機前進的裝置。現代無人機的動力主要分為渦輪噴氣發動機和渦輪風扇發動機兩類。 （來源：勁鷹無人機）

② 對慣導什麼意思

導航解決的其實就是從哪兒來到哪兒去的問題。對此我們總是能想到指南針。
但是有一個經典的笑話，說一個人帶著指南針迷路了：「我知道北在哪兒，可是我在哪兒啊？」
所以要完成導航，需要知道我在哪兒，還有北在哪兒，如果有目的地的話，還得知道目的地在哪兒，從而告訴用戶，通往目的地的道路。其中，【我在哪兒】是非常重要的。
地上鋪了方磚，你知道自己一開始在哪塊磚上，然後向左三步，往前五步，向左轉，再往後退四步，向後轉，再往左走兩步，等等，每一步都是一塊磚的長度。
把這些告訴一個沒在房間里的人，他在紙上畫畫，不看你也知道你現在應該在哪塊磚上，朝向哪裡。

慣性導航和一些其它導航方法的基本原理差不多就是這樣。
你知道自己的初始位置，知道自己的初始朝向（姿態），知道自己每一時刻如何改變了朝向，知道自己每一時刻相對朝向是怎樣走的，把這些加一起不停地推，走一步推一步，在不考慮各種誤差時，得出的結果就應該正好是你現在的朝向和位置。
但是要怎麼知道自己的方向和位置是怎麼改變的呢？不同的導航系統用不同的感測器，有不同的方法，比如里程計用車輛上輪子轉的周數，多普勒計程儀像蝙蝠一樣往水底發射聲波……而慣性導航之所以叫【慣性】導航，就是因為使用的是【慣性器件】，也就是加速度計和陀螺儀。
加速度計測量加速度，利用的原理是 a=F/M，測量物體的「慣性力」。
陀螺儀測量角速度，這是一個我個人覺得非常有意思的器件，我第一次意識到其原理的時候覺得好神奇。
如果把一個陀螺立在桌上，輕輕一推它的軸的上部，它會倒下；但如果把陀螺轉起來以後再立在桌上，再這樣推一下，它就會搖搖晃晃地豎著向前走去，好像有什麼力量阻止陀螺倒下去一樣。
同樣的原理也能解釋為什麼自行車一旦騎起來就不像慢速前進或者原地站著那樣容易倒下。
關於陀螺儀的原理，可以看神十太空授課的視頻：
神十 太空授課：陀螺晃動向前走 視頻
這樣我們就有了基礎的陀螺儀和加速度計，也知道了初始位置，我們可以放心的拿過來它們的數據然後積分再積分推位獲取位置了吧？
但是等下，慣性器件為什麼叫慣性器件呢，就是因為它輸出的是相對慣性空間的數據，在地球上，可以大概認為它輸出的是相對宇宙的數據。
這是個什麼概念呢？——別忘了，地球是圓的，而且還是在自轉的！
我們導航的時候，需要的是相對東向、北向、天向的數據。
這很好理解，如果不這樣做而是直接使用相對宇宙的數據，看導航輸出，你站在這里不動，十二小時以後導航儀告訴你，你現在大頭朝「下」（其實依照你站的緯度不同，還不一定是大頭朝下），會讓使用者感覺混亂。
而位移上，相對宇宙的位移數據會忠實體現出地球的自轉，那真是坐地日行八萬里。而你想知道的只是你往東走了多少又往北走了多少目前北在哪裡下在哪裡接下來該怎麼走而已。
所以我們需要把慣性系的數據轉化成導航系（一般是地理系也就是東北天）數據，也就是要減去地球自轉，和你在地球上經緯度變化所帶來的角度變化。這個過程，在平台式慣導中是由一個始終跟蹤所在位置東北天的物理平台實現的，在捷聯式慣導中是由一系列公式和推算實現的。
不管是物理平台還是數學平台，當你擁有了這個平台之後，就可以先確定初始位置速度和姿態，然後將慣性器件輸出積分再積分一步步加上去，獲取載體的位置速度和姿態信息了。當然如果實際這樣做，會面對很多新問題，需要一一加以解決。
以上是我對慣性導航原理的大概總結[

③ 波音737-700飛機慣導校準方法，好像是三種，求解。謝謝

首先聲明，我是維修機械專業的，而非電子專業的，所以下面有些表述有可能不是特別准確，希望專家不要拍磚：）
737-700校準慣導首先做的是，把兩部慣導的模式選擇器選到NAV位，在ADIRU進行完5秒的直流電源檢測後就可以進入ADIRU的校準模式~~~而在校準過程中，關鍵的是要輸入當前的位置數據，這里可以從CDU或ISDU進行，有大概下面幾種方法：
（一）從CDU上面輸入，這裡面方法有3種：
1）如果只是知道基準機場的代碼的情況下：
在CDU內「POS INIT」頁面的草稿欄里輸入機場的代碼~~~
然後按壓2L選擇按鍵，將機場代碼輸入到「REF AIRPORT」欄內，並顯示機場位置的數據~~
接著按壓2R選擇按鍵，將位置數據移到草稿欄里，這樣，草稿欄里就是機場的經緯度數據了~
最後按壓4R選擇按鍵，位置數據就從草稿欄移到「SET IRS POS」框中了~~
2）如果直接就知道該機場的經緯度，用CDU自帶鍵盤在草稿欄里輸入（注意不要使用空格和小數點），輸好後再按壓4R，位置數據就從草稿欄移到「SET IRS POS」框中了~~
3）如果都不知道，還可以從GPS位置入手，
先進入CDU的「POS INIT」頁面，然後按壓CDU鍵盤上的下一頁鍵，進入「PDS REF」頁~~
該頁4L或5L顯示的就是GPS L或GPS R的位置數據，選擇其中一個按壓，數據進入草稿欄~~~
按壓上一頁鍵，回到「POS INIT」，而GPS數據仍會留在在草稿欄~~~
還是進行最後一步，按壓4R，移送數據~~
（二）還可以在ISDU上直接輸入當前位置數據（注意顯示選擇器此時不能在檢測位）~~
緯度輸入：按壓ISDU鍵盤上的N2或者S8來輸入緯度，假設按壓N2鍵，則在IRS左顯示屏上會出現大寫N，接著輸入你知道的緯度值，都輸入完成後按壓鍵盤上的ENT鍵就OK了~~~
同理輸入經度，不過開始選擇的是W4或E6~~~

（打字打的好累，也不知道你能看明白么，呵呵，對了，我上面說的2L，4R等指的是按鍵位置，2L指的是左邊第二個按鍵，4R指的是右邊第四個按鍵~~~）

希望可以幫到你，如果哪點說的不對，也希望有專家來幫忙指正~~~

④ 飛機是如何加速的

影響飛機速度的因素主要有三個：一個是油門（也就是功率），一個是飛機的迎角，一個是大氣的密度。高度和速度是可以相互抵換的。飛機在空中加速，首先可以通過增加飛機的功率，也就是增加油門來加速或者加大俯角、高度和速度來進行轉換，都可以讓飛機加速。
動力供給原理說明：
1、噴氣式飛機通過改變噴氣量來控制速度，螺旋槳飛機通過改變螺旋槳的轉速來控制速度，和汽車一樣：推油門就提速，松油門減速，也可不加油在空中滑翔。
2、飛機動力都是由發動機提供，因速度造成機翼上下面壓力不同，從而產生升力。發動機內燃料被燃燒後的氣體被急速的排除，飛機受到一個反作用力因此被加速，就好像一個被放了氣的氣球一樣。加大發動機功率，既多燒油，多噴氣，獲得更大反沖力。

⑤ gps開始定位時時間為什麼會很長

GPS在初次使用時要下載星圖數據（即設備需決定的經緯度的演算法原始數據）。即需要搜星存貯數據。然後運行所以速度慢，大約1分鍾左右即正常；最快要10秒以上。當啟動後所有星圖數據皆已存貯不需下載星圖數據速度大大提高了！

⑥ 捷聯式慣性導航到底是什麼它的原理是什麼呢

捷聯慣導系統（SINS）是在平台式慣導系統之上發展來的，它是一種無框架系統，是由三個速率陀螺、三個線加速度計和微型計算機組成。捷聯慣導系統的陀螺和加速度計直接固連在載體上作為測量標准，它跟平台式慣導系統區別就在於不再由機電平台，而是在計算機內建立一個數學平台，其飛行器姿態數據通過計算機得到。

捷聯式慣性導航的原理和其他慣性導航的原理是相似的,能直接模擬導航坐標系，導航計算比較簡單。此外，捷聯式慣導系統能精確的提供載體的姿態、地速、經緯度等參數，它獨特的優點也和平台式慣導系統形成對比。

雅馳實業的慣性導航系統根據平台式慣性導航的原理和結構，推出了最新的捷聯式慣性導航，它相對於平台式減小了系統的體積和重量、降低了成本、提高了可靠性，沒有常用的機械平台，縮短系統的啟動時間。如有意願點擊雅馳實業！

⑦ 飛機慣導為何要校準不校準會怎樣

必須校準，校準的過程就是用GPS定位，定位以後使得以後的一系列動作都在這個定位的基礎上運行，如果不校準飛行地圖無法顯示當前位置，就好像開車用導航沒有收到衛星信號導航就沒用的。

1）如果只是知道基準機場的代碼的情況下：
在CDU內「POS INIT」頁面的草稿欄里輸入機場的代碼~~~
然後按壓2L選擇按鍵，將機場代碼輸入到「REF AIRPORT」欄內，並顯示機場位置的數據~~
接著按壓2R選擇按鍵，將位置數據移到草稿欄里，這樣，草稿欄里就是機場的經緯度數據了~
最後按壓4R選擇按鍵，位置數據就從草稿欄移到「SET IRS POS」框中了~~
2）如果直接就知道該機場的經緯度，用CDU自帶鍵盤在草稿欄里輸入（注意不要使用空格和小數點），輸好後再按壓4R，位置數據就從草稿欄移到「SET IRS POS」框中了~~
3）如果都不知道，還可以從GPS位置入手，
先進入CDU的「POS INIT」頁面，然後按壓CDU鍵盤上的下一頁鍵，進入「PDS REF」頁~~
該頁4L或5L顯示的就是GPS L或GPS R的位置數據，選擇其中一個按壓，數據進入草稿欄。

⑧ 捷聯慣導系統的工作原理及特點

慣導系統主要分為平台式慣導系統和捷聯式慣導系統兩大類。慣導系統（INS）是一種不依賴於任何外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導航系統，具有隱蔽性好，可在空中、地面、水下等各種復雜環境下工作的特點。捷聯慣導系統（SINS）是在平台式慣導系統基礎上發展而來的，它是一種無框架系統，由三個速率陀螺、三個線加速度計和微型計算機組成。平台式慣導系統和捷聯式慣導系統的主要區別是：前者有實體的物理平台，陀螺和加速度計置於陀螺穩定的平台上，該平台跟蹤導航坐標系，以實現速度和位置解算，姿態數據直接取自於平台的環架；後者的陀螺和加速度計直接固連在載體上作為測量基準，它不再採用機電平台，慣性平台的功能由計算機完成，即在計算機內建立一個數學平台取代機電平台的功能，其飛行器姿態數據通過計算機計算得到，故有時也稱其為數學平台，這是捷聯慣導系統區別於平台式慣導系統的根本點。由於慣性元有固定漂移率，會造成導航誤差，因此，遠程導彈、飛機等武器平台通常採用指令、GPS或其組合等方式對慣導進行定時修正，以獲取持續准確的位置參數。如採用指令+捷聯式慣導、GPS+慣導（GPS/INS）。美國的戰斧巡航導彈採用了GPS+INS +地形匹配組合導航。慣導系統基本工作原理是以牛頓力學定律為基礎，通過測量載體在慣性參考系的加速度，將它對時間進行積分，之後將其變換到導航坐標系，得到在導航坐標系中的速度、偏航角和位置信息等。對捷聯慣導系統而言，平台的作用和概念體現在計算機中，它是寫在計算機中的方向餘弦陣。直接安裝在載體上的慣性元件測得相對慣性空間的加速度和角加速度是沿載體軸的分量，將這些分量經過一個坐標轉換方向餘弦陣，可以轉換到要求的計算機坐標系內的分量。如果這個矩陣可以描述載體和地理坐標系之間的關系，那麼載體坐標系測得的相對慣性空間的加速度和角速度，經過轉換後便可得到沿地理坐標系的加速度和角速度分量，有了已知方位的加速度和角速度分量之後，導航計算機便可根據相應的力學方程解出要求的導航和姿態參數來。捷聯慣導系統和平台式慣導系統一樣，能精確提供載體的姿態、地速、經緯度等導航參數。但平台式慣導系統結構較復雜、可靠性較低、故障間隔時間較短、造價較高，為可靠起見，通常在一個運載體上要配用兩套慣導裝置，這就增加了維修和購置費用。在捷聯慣導系統中，由於計算機中存儲的方向餘弦解析參考系取代了平台系統以物理形式實現的參考系，因此，捷聯慣導系統有以下獨特優點。（1）去掉了復雜的平台機械繫統，系統結構極為簡單，減小了系統的體積和重量，同時降低了成本，簡化了維修，提高了可靠性。（2）無常用的機械平台，縮短了整個系統的啟動准備時間，也消除了與平台系統有關的誤差。（3）無框架鎖定系統，允許全方位（全姿態）工作。（4）除能提供平台式系統所能提供的所有參數外，還可以提供沿彈體三個軸的速度和加速度信息。但是，由於在捷聯慣導系統中，慣性元件與載體直接固連，其工作環境惡劣，對慣性元件及機（彈）載計算機等部件也提出了較高的要求。（1）要求加速度表在寬動態范圍內具有高性能、高可靠性，且能數字輸出。（2）因為要保證大攻角下的計算精度，對計算機的速度和容量都提出了較高的要求。

⑨ 飛機起飛前為什麼要進行慣性導航

首先，起飛前不叫「進行慣性導航」而是叫「慣性導航校準」
你首先要明白啥事慣性導航，然後慣性導航是怎麼工作的。就能理解慣性導航為什麼要在起飛前校準了。
慣性導航實際就是一種陀螺儀，從最初的機械陀螺儀到電子陀螺儀再到現在激光陀螺儀，工作原理都沒變。
就是利用高速旋轉的物體，會保持自身旋轉軸垂直的特型，通過測量外殼位置相對旋轉軸的變化量確定外殼運動角的工具。
所以飛機的慣性導航校準就是在起飛前，將旋轉的陀螺轉軸與其外殼的位置指針歸零（包括地垂線歸零和真北方歸零）
這樣就能保證飛機起飛前，機頭朝向和水平位置。方便在起飛後直接讀取飛機左右偏航信息和仰俯信息，進而通過偏航信息和飛行時間就能在航空圖上畫出飛行軌跡。
（比如，地面校準為真北方向0度，起飛後顯示西偏5度，飛行員就根據飛行時間、航速，算出飛行距離，然後在用勾股定理算出飛機現在偏離真北航線多遠了）
當然是不是必須做歸零校準？當然不一定，如果你能記住你起飛前慣性導航顯示的初始誤差量。在起飛後每次計算時候都把這個誤差量減去或加上，也一樣能算出正確航向，只是不僅麻煩還容易出錯（這個就叫誤差，長出現在反向快速校準時候），所以在正式的手冊里是禁止的。

⑩ 飛機捷聯慣導系統是怎麼工作的

在軍、民領域中的各類飛行器上，慣導系統作為一種現代化導航設備已被廣泛應用，尤其在現代軍事航空領域中發揮著舉足輕重的作用。 早期的慣導系統由於採用了機械式精密穩定平台，被稱為平台式慣導系統，它不僅體積大、重量重、可靠性低、維護復雜、費用昂貴，而且系統性能還受到機械結構的復雜性和極限精度的制約。最早的機械式慣導系統是美國麻省理工學院研製的於1953年投於使用的空間穩定慣性基準設備，其直徑為1.5m，重量達908kg，系統精度約為0.925km/h。到20世紀70年代，美空軍採用了高級慣性基準球用於MX洲際彈道導彈上，將系統的精度提高了一個數量級以上。它代表了機械實現的頂峰，該系統採用了浮球平台結構，直徑為0.5m，重量為52kg。 隨著計算機和微技術的迅猛發展，利用計算機的強大解算和控制功能代替機電穩定系統成為可能。於是，一種新型慣導系統--捷聯慣導系統從20世紀60年代初開始發展起來，尤其在1969年，捷聯慣導系統作為"阿波羅"-13號登月飛船的應急備份裝置，在其服務艙發生爆炸時將飛船成功地引導到返回地球的軌道上時起到了決定性作用，成為捷聯式慣導系統發展中的一個里程碑。 一、捷聯慣導系統工作原理及特點 慣導系統主要分為平台式慣導系統和捷聯式慣導系統兩大類。慣導系統（INS）是一種不依賴於任何外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導航系統，具有隱蔽性好，可在空中、地面、水下等各種復雜環境下工作的特點。 捷聯慣導系統（SINS）是在平台式慣導系統基礎上發展而來的，它是一種無框架系統，由三個速率陀螺、三個線加速度計和微型計算機組成。平台式慣導系統和捷聯式慣導系統的主要區別是：前者有實體的物理平台，陀螺和加速度計置於陀螺穩定的平台上，該平台跟蹤導航坐標系，以實現速度和位置解算，姿態數據直接取自於平台的環架；後者的陀螺和加速度計直接固連在載體上作為測量基準，它不再採用機電平台，慣性平台的功能由計算機完成，即在計算機內建立一個數學平台取代機電平台的功能，其飛行器姿態數據通過計算機計算得到，故有時也稱其為"數學平台"，這是捷聯慣導系統區別於平台式慣導系統的根本點。由於慣性元有固定漂移率，會造成導航誤差，因此，遠程導彈、飛機等武器平台通常採用指令、GPS或其組合等方式對慣導進行定時修正，以獲取持續准確的位置參數。如採用指令+捷聯式慣導、GPS+慣導（GPS/INS）。美國的戰斧巡航導彈採用了GPS+INS +地形匹配組合導航。 慣導系統基本工作原理是以牛頓力學定律為基礎，通過測量載體在慣性參考系的加速度，將它對時間進行積分，之後將其變換到導航坐標系，得到在導航坐標系中的速度、偏航角和位置信息等。對捷聯慣導系統而言，平台的作用和概念體現在計算機中，它是寫在計算機中的方向餘弦陣。直接安裝在載體上的慣性元件測得相對慣性空間的加速度和角加速度是沿載體軸的分量，將這些分量經過一個坐標轉換方向餘弦陣，可以轉換到要求的計算機坐標系內的分量。如果這個矩陣可以描述載體和地理坐標系之間的關系，那麼載體坐標系測得的相對慣性空間的加速度和角速度，經過轉換後便可得到沿地理坐標系的加速度和角速度分量，有了已知方位的加速度和角速度分量之後，導航計算機便可根據相應的力學方程解出要求的導航和姿態參數來。捷聯慣導系統原理方框圖如圖1所示。 捷聯慣導系統和平台式慣導系統一樣，能精確提供載體的姿態、地速、經緯度等導航參數。但平台式慣導系統結構較復雜、可靠性較低、故障間隔時間較短、造價較高，為可靠起見，通常在一個運載體上要配用兩套慣導裝置，這就增加了維修和購置費用。在捷聯慣導系統中，由於計算機中存儲的方向餘弦解析參考系取代了平台系統以物理形式實現的參考系，因此，捷聯慣導系統有以下獨特優點。 （1）去掉了復雜的平台機械繫統，系統結構極為簡單，減小了系統的體積和重量，同時降低了成本，簡化了維修，提高了可靠性。 （2）無常用的機械平台，縮短了整個系統的啟動准備時間，也消除了與平台系統有關的誤差。 （3）無框架鎖定系統，允許全方位（全姿態）工作。 （4）除能提供平台式系統所能提供的所有參數外，還可以提供沿彈體三個軸的速度和加速度信息。 但是，由於在捷聯慣導系統中，慣性元件與載體直接固連，其工作環境惡劣，對慣性元件及機（彈）載計算機等部件也提出了較高的要求。 （1）要求加速度表在寬動態范圍內具有高性能、高可靠性，且能數字輸出。 （2）因為要保證大攻角下的計算精度，對計算機的速度和容量都提出了較高的要求。 二、捷聯慣導系統發展趨勢 進入20世紀80~90年代，在太空梭、宇宙飛船、衛星等民用領域及在各種戰略、戰術導彈、軍用飛機、反潛武器、作戰艦艇等軍事領域開始採用動力調諧式陀螺、激光陀螺和光纖式陀螺的捷聯慣導系統，尤其是激光陀螺和光纖式陀螺是捷聯慣導系統的理想器件。激光陀螺具有角速率動態范圍寬、對加速度和震動不敏感、不需溫控、啟動時間特別短和可靠性高等優點。激光陀螺慣導系統已在波音757/767、A310民機以及F-20戰斗機上試用，精度達到1.85km/h的量級。20世紀90年代，激光陀螺慣導系統估計佔到全部慣導系統的一半以上，其價格與普通慣導系統差不多，但由於增加了平均故障間隔時間，因而其壽命期費用只有普通慣導系統的15%~20%。光纖陀螺實際上是激光陀螺中的一種，其原理與環型激光陀螺相同，克服了因激光陀螺閉鎖帶來的負效應，具有檢測靈敏度和解析度極高（可達10-7rad/s）、啟動時間極短（原理上可瞬間啟動）、動態范圍極寬、結構簡單、零部件少體積小、造價低、可靠性高等優點。採用光纖陀螺的捷聯航姿系統已用於戰斗機的機載武器系統中及波音777飛機上。波音777由於採用了光纖陀螺的捷聯慣導系統，其平均故障間隔時間可高達20000h。採用光纖陀螺的捷聯慣導系統被認為是一種極有發展前途的導航系統。 盡管捷聯慣導系統不能避免慣性器件的固有缺點，但由於它具有諸多優點，因此，目前捷聯慣導系統在各類民用的航天飛行器、運載火箭、客/貨機及軍事領域的各類軍用飛機、戰術導彈等武器系統上都已被廣泛採用。隨著航空航天技術的發展及新型慣性器件的關鍵技術的陸續突破進而被大量應用，捷聯慣導系統的可靠性、精度將會更高，成本將更低，同時，隨著機（彈）載計算機容量和處理速度的提高，許多慣性器件的誤差技術也可走向實用，它可進一步提高捷聯慣導系統的精度。此外，隨著以繞飛行體軸旋轉角增量為輸出的新型高精度捷聯式陀螺的出現，用以描述剛體姿態運動的數學方法也有了新的發展，將以經典的歐拉角表示法向四元素表示法發展。 不管慣性器件的精度多高，由於陀螺漂移和加速度計的誤差隨時間逐漸積累（這也是純慣導系統的主要誤差源之一，它對位置誤差增長的影響是時間的三次方函數），慣導系統長時間運行必將導致客觀的積累誤差，因此，目前人們在不斷探索提高自主式慣導系統的精度外，還在尋求引入外部信息，形成組合式導航系統，這是彌補慣導系統不足的一個重要措施。 組合導航系統通常以慣導系統作為主導航系統，而將其他導航定位誤差不隨時間積累的導航系統如無線電導航、天文導航、地形匹配導航、GPS等作為輔助導航系統，應用卡爾曼濾波技術，將輔助信息作為觀測量，對組合系統的狀態變數進行最優估計，以獲得高精度的導航信號。這樣，既保持了純慣導系統的自主性，又防止了導航定位誤差隨時間積累。組合導航系統不僅在民用上而且在軍事上均具有重要意義。 隨著 GPS的普及， SINS /GPS組合導航系統顯示出巨大的發展潛力。該組合導航系統由GPS提供三維位置、三維速度和精確的時間信息，系統的核心是卡爾曼濾波器，它是在線性最小方差下的最優估計。美國海軍在海灣戰爭發射的"斯拉姆"導彈的慣導系統採用了GPS技術，其命中精度達10~15m之內；美國於20世紀80年代研製的已在"三叉戟"核潛艇上部署的射程達11110km的"三叉戟2"D-5戰略導彈，採用了CNS/INS(天文導航系統/慣性導航系統)組合導航系統，其導彈落點圓周概率(CEP)小於185m。 三、捷聯慣導系統的軍事應用 目前，捷聯慣導系統已在軍民領域被廣泛應用，本文僅介紹其在部分飛航式導彈/炸彈上的應用（見表1）。對於飛航式戰術地地導彈，由於其全程均在稠密大氣層內飛行，且射程遠，飛行時間長，容易受到大氣干擾的影響，因此，採用捷聯慣導系統是唯一可選的制導方式；對於中遠程的空空導彈，因導彈的發射距離遠，具有攻擊多目標的能力，捷聯慣導系統也是比較理想的中制導方式；中遠程地空導彈的制導方式一般為初始制導+中制導+末制導，其中中制導一般採用具有捷聯慣導系統的組合導航系統；各類反艦導彈採用捷聯慣導系統也可簡化降低成本，提高性能價格比。