惯导设备为什么要开始时输入经纬度

① 无人驾驶飞机是怎么回事

无人机综合知识简介，希望您能满意并采纳。
1、无人机(UAV)的概念
无人机（Unmanned Aerial Vehicle）就是利用无线遥控或程序控制来执行特定航空任务的飞行器，指不搭载操作人员的一种动力空中飞行器，采用空气动力为飞行器提供所需的升力，能够自动飞行或远程引导；既能一次性使用也能进行回收。
2、无人机系统的一般组成
无人机系统包括地面系统、飞机系统、任务载荷和无人机使用保障人员。
系统
3、无人机的一般分类
按用途分：
劲鹰航拍无人机、无人侦察机、靶机、特种无人机、诱饵无人机等。
按飞行方式分：
固定翼无人机、旋翼无人机、扑翼无人机、飞艇。
4、无人机的飞行控制
无人机上没有驾驶员，所以无人机和飞行靠“遥控”或“自控飞行”。
（1）遥控飞行
遥控即对被控对象继续远距离控制，主要无线电遥控。
遥控信号：遥控站通过发射机向无人机发送无线电波，传递指令，无人机上的接收机接收并译出指令的内容，通过自动驾驶仪按指令操纵舵面，或通过其他接口操纵机上的任务载荷。遥控站设有搜索和跟踪雷达，他们测量无人机在任意时刻相对地面的方位角、俯仰角、距离和高度等参数，并把这些参数输入到计算机，计算后就能绘出无人机的实际航迹，与预定航线比较，就能求出偏差，然后发送指令进行修正。
此外，无人机还装备有无线电应答器，也叫信标机。它能在收到雷达的询问信号后，发回一个信号给雷达。由于信标机发射的信号比无人机发射的雷达信号要强得多，起到增加跟踪雷达的探测距离。
下传信号：遥控指令只包含航迹修正信号是显然不够的，在飞行中无人机会受到各种因素的影响，无人机的飞行姿态也在不断变化，所以指令还需要包括对飞行姿态的修正内容。
无人机上的传感器一直在收集自身的姿态信息，这些信息通过下传信号送到遥测终端，遥测终端分析这些信息后就能给出飞行姿态的遥控修正指令。
遥控飞行的利弊：
利：有利于简化无人机的设计，降低制造成本。
弊：受无线电作用距离的限制，限制通讯距离通常只可达到320KM~480KM；容易受到电子干扰。
（2）自控飞行
自控飞行不依赖地面控制，一切动作都自动完成的飞行。为此，机上需要有一套装置来保证飞行航向和飞行姿态的正确，这套装置就是导航装置。通常的导航装置有：
1.惯性导航
在机载设备上，它一般简称惯导。惯性导航是以牛顿力学为基础，依靠安装在载体内部的加速度计测量载体在三个轴向的加速度，经积分运算后得到载体的瞬时速度和位置，以及测量载体的姿态的一种导航方式。惯性导航完全依赖机载设备自主完成导航任务，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，不受气象条件限制。
惯导系统是一种航位推算系统。只要给出载体的初始位置及速度，系统就可以实时地推算出载体的位置速度及姿态信息，自主地进行导航。纯惯导系统会随着飞行航时的增加，因积分积累而产生较大的误差，导致定位精度随时间增长而呈发散趋势，所以惯导一般与其他导航系统一起工作来提高定位精度。
2.卫星导航
全球定位系统（GPS）由美国建立的一套定位系统，可以提供全球任意一点的三维空间位置、速度和时间，具有全球性、全天候、连续的精密导航系统。
全球卫星导航分为三部分，包括空间卫星部分、地面监控、卫星接收机部分。在飞机上安装卫星接收机就能得到自身的位置信息和精确到纳秒级的时间信息。
现在全球在使用的卫星导航系统还有：俄罗斯的glonass,欧洲的伽利略系统，还有中国正在建立的北斗系统。
3.多普勒导航
多普勒导航是飞行器常用的一种自主导航系统，它的工作原理是多普勒效应。
多普勒导航系统由磁罗盘或陀螺仪、多普勒雷达和导航计算机组成。磁罗盘或陀螺仪类似指北针，用于测出无人机的航向角，多普勒雷达不停沿着某个方向向地面发射电磁波，测出无人机相对地面的飞行速度以及偏流角。根据多普勒雷达提供的地速和偏流角数据，以及磁罗盘或陀螺仪提供的航向数据，导航计算机就可以不停地计算出无人机飞过的路线。
多普勒导航系统能用于各种气象条件和地形条件，但由于测量的积累误差，系统会随着飞行的距离增加而使误差加大，所以一般用于组合导航中。
4.组合导航
组合导航是指组合使用两种或两种以上的导航系统，达到取长补短，提高导航性能。目前飞行器上实际使用的导航系统各基本上都是组合导航系统，如GPS/惯性导航、多普勒/惯性导航等，其中应用最广的是GPS/惯性导航组合导航系统。
5.地形辅助导航
地形辅助导航是指飞行器在飞行过程中，利用预先存储的飞行路线中某些地区的特征数据，与实际飞行过程中测量到的相关数据进行不断比较来实施导航修正的一种方法。其核心是将地形分成多个小网格，将其主要特征，如平均标高等输入计算机，构成一个数字化地图。
地形辅助导航技术就是利用机载数字地图和无线高度表作为辅助手段来修正惯导系统的误差，从而构成新的导航系统。它与导航方法的根本区别在于数字地图对主导航系统仅能起到辅助修正作用。
地形辅助系统可分为地形匹配、景象匹配等。
◆地形匹配：也称地形高度相关。其原理是地球表面上任意一点的地理坐标都可以根据其周围地域的等高线或地貌来当值确定。飞行一段时间后，既可以得到真航迹的一串地形标高。将测得的数据与存储的数字地图进行相关分析，确定飞机航迹对应的网格位置。因为事先确定了网格各点对应的经纬度值，这样就可以使用数字地图校正惯导。
◆景象匹配：也称景象相关。它与地图匹配的区别是，预先输入到计算机的信息不只是高度参数，还包含了通过摄像等手段获取的预定飞行路径的景象信息，将这些景象数字化后存储在机载设备上。飞行中，通过机载摄像设备获取飞行路径中的景象，与预存数据比较，确定飞机的位置。
自控飞行的利弊：
利：航程加大；自主工作，不需要与地面站联系。
弊：复杂的自主导航系统和控制系统，增加了重量，提高了成本。
（3）遥控与自控结合
现代无人机在不同的飞行段，交替地采用遥控或自控飞行，这样可以充分利用遥控和自控两种控制方式各自的优势，克服彼此的缺陷。
5、无人机的起飞和着陆
有人驾驶飞机的起飞和降落是飞行中的两大“难关”，无人驾驶飞机则更是如此。
（1）无人机的起飞
1.母机投放
由有人把无人机带上天，在适当的地方投放起飞，这种方法简单易行，运用灵活，成功率高，并且可增加无人机的航程。
2.火箭助推
借助固体火箭助推器，无人机从发射架上起飞。这种起飞方式占用的发射场地很小，适合前沿阵地、山区或船上使用。
3.起飞跑车
将无人机安装在带轮的小车上，靠无人机的发动机推进，当达到速度后，无人机脱离小车升空。
这种方式可以使用现成的机场条件起飞，无需复杂的起落架，起飞跑车的结构简单、经济。
4.垂直起飞
利用直升机的起飞原理起飞。如：劲鹰2型固定翼垂直起飞无人机，可垂直起落、悬停、大载重、高限时。
5.起落架滑跑起飞
与有人驾驶飞机一样，使用本身的起落架滑跑起飞。
6.手发射
这种发射方式最简单，由一人或两人把握，靠无人机自身动力起飞。
(2)无人机的着陆
1.起落架轮滑着陆
与有人驾驶飞机一样，使用本身的起落架降落。一般大型无人机才采用这种方式。
2.降落伞着陆
无人机采用降落伞悬吊回收。这种方式适合小型无人机，对于大型无人机，由于伞降回收的可靠性不高，操纵困难，损失率高。
3.空中回收
使用大飞机在空中回收无人机的方式目前只有美国采用。采用这种回收方式，在大飞机上必须有空中回收系统。无人机除了有阻力伞和主伞外，还需有钩挂伞与吊索和可旋转的脱落机构。大飞机用挂钩挂住无人机的钩挂伞和吊索，用绞盘绞起无人机，空中悬挂运走。这种回收方式不会损伤无人机，但每次回收都要出动大飞机，费用高，对大飞机飞行员的驾驶技术要求高。
4.拦截网回收
用拦截网系统回收无人机是目前世界小型无人机普遍采用的回收方式之一。拦截网系统通常由拦截网、能量吸收装置和自动引导设备组成。能量吸收装置与拦截网相连，其作用是吸收无人机撞网的能量，避免无人机触网后在网上弹跳不停受损。自动引导设备一般是一部置于网后的电视摄像机，或是装在拦截网架上的红外接收机，由它们及时向地面站报告无人机返航路线偏差。
5.气垫着陆
无人机机腹四周装上“橡胶裙边”，中间有一个带孔的气囊。发动机把空气压入气囊，压缩空气从气囊孔喷出，在机腹下形成高压空气区—气垫。
气垫着陆最大的优点是：无人机能在未经平整的地面、泥地、冰雪地或水上着陆，不受地形条件限制。其次大小无人机都可以使用，回收率高。
6、无人机飞行平台
无人机的飞行平台主要由六大部分组成：机身、机翼、尾翼、起落装置、飞行自动控制系统和动力系统。
1.机身
机身主要用来装载发动机、燃油、任务设备、电源、控制操纵系统等，并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。
2.机翼
机翼是飞行器用来产生升力的主要部件。固定翼无人机的机翼有平直翼、后掠翼、三角翼等。下图是一些常见的机翼：
平直翼比较适用于低速飞行器，后掠翼和三角翼比较适合高速飞行器。
机翼上一般还有副翼，用于控制飞机的倾斜，但左右副翼偏转方向不同时，就会产生滚装力矩，是飞行器产生倾斜运动。
3.尾翼
尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。对于一些结构比较特殊的无人机来说，可能会不设垂直尾翼或水平尾翼。
垂直尾翼：垂直安装在机身尾部，主要功能为保持机体的方向平衡和操纵。通常垂直尾翼后缘有用于操纵方向的方向舵。
水平尾翼：水平安装在机身尾部，主要功能为了保持俯仰平衡和俯仰操纵。
4.起落装置
起落装置的功用是使无人机在地面或水面进行起飞、着陆、滑行和停放。
起落装置对于无人机来说是形式最多样的一部分，这是因为无人机有多种发射/回收方式。大型无人机的起落装置包含起落架和改善起落性能的装置两部分，起飞后起落架收起，减少飞行阻力；多数无人机的起落架很简单，飞行时也不收起；对于采用弹射、拦阻网等方式进行发射/回收的小型无人机就不需要起落架；对于采用手掷发射的小型无人机，就没有起落装置；伞降回收的无人机着陆装置可以说就是降落伞。
5.飞行自动控制系统
飞行自动控制系统包括控制指令自动形成装置和传输操纵装置。指令自动形成装置包括自动驾驶仪和相关的传感器、导航设备；传输操纵装置包括从控制指令输出点到水平尾翼、副翼、方向舵等操纵面，用来传递操纵指令，改变飞行状态的所有装置。
6.动力装置
飞机动力装置是用来产生拉力（如螺旋桨飞机）或推力（如喷气式飞机），使飞机前进的装置。现代无人机的动力主要分为涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机两类。 （来源：劲鹰无人机）

② 对惯导什么意思

导航解决的其实就是从哪儿来到哪儿去的问题。对此我们总是能想到指南针。
但是有一个经典的笑话，说一个人带着指南针迷路了：“我知道北在哪儿，可是我在哪儿啊？”
所以要完成导航，需要知道我在哪儿，还有北在哪儿，如果有目的地的话，还得知道目的地在哪儿，从而告诉用户，通往目的地的道路。其中，【我在哪儿】是非常重要的。
地上铺了方砖，你知道自己一开始在哪块砖上，然后向左三步，往前五步，向左转，再往后退四步，向后转，再往左走两步，等等，每一步都是一块砖的长度。
把这些告诉一个没在房间里的人，他在纸上画画，不看你也知道你现在应该在哪块砖上，朝向哪里。

惯性导航和一些其它导航方法的基本原理差不多就是这样。
你知道自己的初始位置，知道自己的初始朝向（姿态），知道自己每一时刻如何改变了朝向，知道自己每一时刻相对朝向是怎样走的，把这些加一起不停地推，走一步推一步，在不考虑各种误差时，得出的结果就应该正好是你现在的朝向和位置。
但是要怎么知道自己的方向和位置是怎么改变的呢？不同的导航系统用不同的传感器，有不同的方法，比如里程计用车辆上轮子转的周数，多普勒计程仪像蝙蝠一样往水底发射声波……而惯性导航之所以叫【惯性】导航，就是因为使用的是【惯性器件】，也就是加速度计和陀螺仪。
加速度计测量加速度，利用的原理是 a=F/M，测量物体的“惯性力”。
陀螺仪测量角速度，这是一个我个人觉得非常有意思的器件，我第一次意识到其原理的时候觉得好神奇。
如果把一个陀螺立在桌上，轻轻一推它的轴的上部，它会倒下；但如果把陀螺转起来以后再立在桌上，再这样推一下，它就会摇摇晃晃地竖着向前走去，好像有什么力量阻止陀螺倒下去一样。
同样的原理也能解释为什么自行车一旦骑起来就不像慢速前进或者原地站着那样容易倒下。
关于陀螺仪的原理，可以看神十太空授课的视频：
神十 太空授课：陀螺晃动向前走 视频
这样我们就有了基础的陀螺仪和加速度计，也知道了初始位置，我们可以放心的拿过来它们的数据然后积分再积分推位获取位置了吧？
但是等下，惯性器件为什么叫惯性器件呢，就是因为它输出的是相对惯性空间的数据，在地球上，可以大概认为它输出的是相对宇宙的数据。
这是个什么概念呢？——别忘了，地球是圆的，而且还是在自转的！
我们导航的时候，需要的是相对东向、北向、天向的数据。
这很好理解，如果不这样做而是直接使用相对宇宙的数据，看导航输出，你站在这里不动，十二小时以后导航仪告诉你，你现在大头朝“下”（其实依照你站的纬度不同，还不一定是大头朝下），会让使用者感觉混乱。
而位移上，相对宇宙的位移数据会忠实体现出地球的自转，那真是坐地日行八万里。而你想知道的只是你往东走了多少又往北走了多少目前北在哪里下在哪里接下来该怎么走而已。
所以我们需要把惯性系的数据转化成导航系（一般是地理系也就是东北天）数据，也就是要减去地球自转，和你在地球上经纬度变化所带来的角度变化。这个过程，在平台式惯导中是由一个始终跟踪所在位置东北天的物理平台实现的，在捷联式惯导中是由一系列公式和推算实现的。
不管是物理平台还是数学平台，当你拥有了这个平台之后，就可以先确定初始位置速度和姿态，然后将惯性器件输出积分再积分一步步加上去，获取载体的位置速度和姿态信息了。当然如果实际这样做，会面对很多新问题，需要一一加以解决。
以上是我对惯性导航原理的大概总结[

③ 波音737-700飞机惯导校准方法，好像是三种，求解。谢谢

首先声明，我是维修机械专业的，而非电子专业的，所以下面有些表述有可能不是特别准确，希望专家不要拍砖：）
737-700校准惯导首先做的是，把两部惯导的模式选择器选到NAV位，在ADIRU进行完5秒的直流电源检测后就可以进入ADIRU的校准模式~~~而在校准过程中，关键的是要输入当前的位置数据，这里可以从CDU或ISDU进行，有大概下面几种方法：
（一）从CDU上面输入，这里面方法有3种：
1）如果只是知道基准机场的代码的情况下：
在CDU内“POS INIT”页面的草稿栏里输入机场的代码~~~
然后按压2L选择按键，将机场代码输入到“REF AIRPORT”栏内，并显示机场位置的数据~~
接着按压2R选择按键，将位置数据移到草稿栏里，这样，草稿栏里就是机场的经纬度数据了~
最后按压4R选择按键，位置数据就从草稿栏移到“SET IRS POS”框中了~~
2）如果直接就知道该机场的经纬度，用CDU自带键盘在草稿栏里输入（注意不要使用空格和小数点），输好后再按压4R，位置数据就从草稿栏移到“SET IRS POS”框中了~~
3）如果都不知道，还可以从GPS位置入手，
先进入CDU的“POS INIT”页面，然后按压CDU键盘上的下一页键，进入“PDS REF”页~~
该页4L或5L显示的就是GPS L或GPS R的位置数据，选择其中一个按压，数据进入草稿栏~~~
按压上一页键，回到“POS INIT”，而GPS数据仍会留在在草稿栏~~~
还是进行最后一步，按压4R，移送数据~~
（二）还可以在ISDU上直接输入当前位置数据（注意显示选择器此时不能在检测位）~~
纬度输入：按压ISDU键盘上的N2或者S8来输入纬度，假设按压N2键，则在IRS左显示屏上会出现大写N，接着输入你知道的纬度值，都输入完成后按压键盘上的ENT键就OK了~~~
同理输入经度，不过开始选择的是W4或E6~~~

（打字打的好累，也不知道你能看明白么，呵呵，对了，我上面说的2L，4R等指的是按键位置，2L指的是左边第二个按键，4R指的是右边第四个按键~~~）

希望可以帮到你，如果哪点说的不对，也希望有专家来帮忙指正~~~

④ 飞机是如何加速的

影响飞机速度的因素主要有三个：一个是油门（也就是功率），一个是飞机的迎角，一个是大气的密度。高度和速度是可以相互抵换的。飞机在空中加速，首先可以通过增加飞机的功率，也就是增加油门来加速或者加大俯角、高度和速度来进行转换，都可以让飞机加速。
动力供给原理说明：
1、喷气式飞机通过改变喷气量来控制速度，螺旋桨飞机通过改变螺旋桨的转速来控制速度，和汽车一样：推油门就提速，松油门减速，也可不加油在空中滑翔。
2、飞机动力都是由发动机提供，因速度造成机翼上下面压力不同，从而产生升力。发动机内燃料被燃烧后的气体被急速的排除，飞机受到一个反作用力因此被加速，就好像一个被放了气的气球一样。加大发动机功率，既多烧油，多喷气，获得更大反冲力。

⑤ gps开始定位时时间为什么会很长

GPS在初次使用时要下载星图数据（即设备需决定的经纬度的算法原始数据）。即需要搜星存贮数据。然后运行所以速度慢，大约1分钟左右即正常；最快要10秒以上。当启动后所有星图数据皆已存贮不需下载星图数据速度大大提高了！

⑥ 捷联式惯性导航到底是什么它的原理是什么呢

捷联惯导系统（SINS）是在平台式惯导系统之上发展来的，它是一种无框架系统，是由三个速率陀螺、三个线加速度计和微型计算机组成。捷联惯导系统的陀螺和加速度计直接固连在载体上作为测量标准，它跟平台式惯导系统区别就在于不再由机电平台，而是在计算机内建立一个数学平台，其飞行器姿态数据通过计算机得到。

捷联式惯性导航的原理和其他惯性导航的原理是相似的,能直接模拟导航坐标系，导航计算比较简单。此外，捷联式惯导系统能精确的提供载体的姿态、地速、经纬度等参数，它独特的优点也和平台式惯导系统形成对比。

雅驰实业的惯性导航系统根据平台式惯性导航的原理和结构，推出了最新的捷联式惯性导航，它相对于平台式减小了系统的体积和重量、降低了成本、提高了可靠性，没有常用的机械平台，缩短系统的启动时间。如有意愿点击雅驰实业！

⑦ 飞机惯导为何要校准不校准会怎样

必须校准，校准的过程就是用GPS定位，定位以后使得以后的一系列动作都在这个定位的基础上运行，如果不校准飞行地图无法显示当前位置，就好像开车用导航没有收到卫星信号导航就没用的。

1）如果只是知道基准机场的代码的情况下：
在CDU内“POS INIT”页面的草稿栏里输入机场的代码~~~
然后按压2L选择按键，将机场代码输入到“REF AIRPORT”栏内，并显示机场位置的数据~~
接着按压2R选择按键，将位置数据移到草稿栏里，这样，草稿栏里就是机场的经纬度数据了~
最后按压4R选择按键，位置数据就从草稿栏移到“SET IRS POS”框中了~~
2）如果直接就知道该机场的经纬度，用CDU自带键盘在草稿栏里输入（注意不要使用空格和小数点），输好后再按压4R，位置数据就从草稿栏移到“SET IRS POS”框中了~~
3）如果都不知道，还可以从GPS位置入手，
先进入CDU的“POS INIT”页面，然后按压CDU键盘上的下一页键，进入“PDS REF”页~~
该页4L或5L显示的就是GPS L或GPS R的位置数据，选择其中一个按压，数据进入草稿栏。

⑧ 捷联惯导系统的工作原理及特点

惯导系统主要分为平台式惯导系统和捷联式惯导系统两大类。惯导系统（INS）是一种不依赖于任何外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统，具有隐蔽性好，可在空中、地面、水下等各种复杂环境下工作的特点。捷联惯导系统（SINS）是在平台式惯导系统基础上发展而来的，它是一种无框架系统，由三个速率陀螺、三个线加速度计和微型计算机组成。平台式惯导系统和捷联式惯导系统的主要区别是：前者有实体的物理平台，陀螺和加速度计置于陀螺稳定的平台上，该平台跟踪导航坐标系，以实现速度和位置解算，姿态数据直接取自于平台的环架；后者的陀螺和加速度计直接固连在载体上作为测量基准，它不再采用机电平台，惯性平台的功能由计算机完成，即在计算机内建立一个数学平台取代机电平台的功能，其飞行器姿态数据通过计算机计算得到，故有时也称其为数学平台，这是捷联惯导系统区别于平台式惯导系统的根本点。由于惯性元有固定漂移率，会造成导航误差，因此，远程导弹、飞机等武器平台通常采用指令、GPS或其组合等方式对惯导进行定时修正，以获取持续准确的位置参数。如采用指令+捷联式惯导、GPS+惯导（GPS/INS）。美国的战斧巡航导弹采用了GPS+INS +地形匹配组合导航。惯导系统基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，之后将其变换到导航坐标系，得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置信息等。对捷联惯导系统而言，平台的作用和概念体现在计算机中，它是写在计算机中的方向余弦阵。直接安装在载体上的惯性元件测得相对惯性空间的加速度和角加速度是沿载体轴的分量，将这些分量经过一个坐标转换方向余弦阵，可以转换到要求的计算机坐标系内的分量。如果这个矩阵可以描述载体和地理坐标系之间的关系，那么载体坐标系测得的相对惯性空间的加速度和角速度，经过转换后便可得到沿地理坐标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后，导航计算机便可根据相应的力学方程解出要求的导航和姿态参数来。捷联惯导系统和平台式惯导系统一样，能精确提供载体的姿态、地速、经纬度等导航参数。但平台式惯导系统结构较复杂、可靠性较低、故障间隔时间较短、造价较高，为可靠起见，通常在一个运载体上要配用两套惯导装置，这就增加了维修和购置费用。在捷联惯导系统中，由于计算机中存储的方向余弦解析参考系取代了平台系统以物理形式实现的参考系，因此，捷联惯导系统有以下独特优点。（1）去掉了复杂的平台机械系统，系统结构极为简单，减小了系统的体积和重量，同时降低了成本，简化了维修，提高了可靠性。（2）无常用的机械平台，缩短了整个系统的启动准备时间，也消除了与平台系统有关的误差。（3）无框架锁定系统，允许全方位（全姿态）工作。（4）除能提供平台式系统所能提供的所有参数外，还可以提供沿弹体三个轴的速度和加速度信息。但是，由于在捷联惯导系统中，惯性元件与载体直接固连，其工作环境恶劣，对惯性元件及机（弹）载计算机等部件也提出了较高的要求。（1）要求加速度表在宽动态范围内具有高性能、高可靠性，且能数字输出。（2）因为要保证大攻角下的计算精度，对计算机的速度和容量都提出了较高的要求。

⑨ 飞机起飞前为什么要进行惯性导航

首先，起飞前不叫“进行惯性导航”而是叫“惯性导航校准”
你首先要明白啥事惯性导航，然后惯性导航是怎么工作的。就能理解惯性导航为什么要在起飞前校准了。
惯性导航实际就是一种陀螺仪，从最初的机械陀螺仪到电子陀螺仪再到现在激光陀螺仪，工作原理都没变。
就是利用高速旋转的物体，会保持自身旋转轴垂直的特型，通过测量外壳位置相对旋转轴的变化量确定外壳运动角的工具。
所以飞机的惯性导航校准就是在起飞前，将旋转的陀螺转轴与其外壳的位置指针归零（包括地垂线归零和真北方归零）
这样就能保证飞机起飞前，机头朝向和水平位置。方便在起飞后直接读取飞机左右偏航信息和仰俯信息，进而通过偏航信息和飞行时间就能在航空图上画出飞行轨迹。
（比如，地面校准为真北方向0度，起飞后显示西偏5度，飞行员就根据飞行时间、航速，算出飞行距离，然后在用勾股定理算出飞机现在偏离真北航线多远了）
当然是不是必须做归零校准？当然不一定，如果你能记住你起飞前惯性导航显示的初始误差量。在起飞后每次计算时候都把这个误差量减去或加上，也一样能算出正确航向，只是不仅麻烦还容易出错（这个就叫误差，长出现在反向快速校准时候），所以在正式的手册里是禁止的。

⑩ 飞机捷联惯导系统是怎么工作的

在军、民领域中的各类飞行器上，惯导系统作为一种现代化导航设备已被广泛应用，尤其在现代军事航空领域中发挥着举足轻重的作用。 早期的惯导系统由于采用了机械式精密稳定平台，被称为平台式惯导系统，它不仅体积大、重量重、可靠性低、维护复杂、费用昂贵，而且系统性能还受到机械结构的复杂性和极限精度的制约。最早的机械式惯导系统是美国麻省理工学院研制的于1953年投于使用的空间稳定惯性基准设备，其直径为1.5m，重量达908kg，系统精度约为0.925km/h。到20世纪70年代，美空军采用了高级惯性基准球用于MX洲际弹道导弹上，将系统的精度提高了一个数量级以上。它代表了机械实现的顶峰，该系统采用了浮球平台结构，直径为0.5m，重量为52kg。 随着计算机和微技术的迅猛发展，利用计算机的强大解算和控制功能代替机电稳定系统成为可能。于是，一种新型惯导系统--捷联惯导系统从20世纪60年代初开始发展起来，尤其在1969年，捷联惯导系统作为"阿波罗"-13号登月飞船的应急备份装置，在其服务舱发生爆炸时将飞船成功地引导到返回地球的轨道上时起到了决定性作用，成为捷联式惯导系统发展中的一个里程碑。 一、捷联惯导系统工作原理及特点 惯导系统主要分为平台式惯导系统和捷联式惯导系统两大类。惯导系统（INS）是一种不依赖于任何外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统，具有隐蔽性好，可在空中、地面、水下等各种复杂环境下工作的特点。 捷联惯导系统（SINS）是在平台式惯导系统基础上发展而来的，它是一种无框架系统，由三个速率陀螺、三个线加速度计和微型计算机组成。平台式惯导系统和捷联式惯导系统的主要区别是：前者有实体的物理平台，陀螺和加速度计置于陀螺稳定的平台上，该平台跟踪导航坐标系，以实现速度和位置解算，姿态数据直接取自于平台的环架；后者的陀螺和加速度计直接固连在载体上作为测量基准，它不再采用机电平台，惯性平台的功能由计算机完成，即在计算机内建立一个数学平台取代机电平台的功能，其飞行器姿态数据通过计算机计算得到，故有时也称其为"数学平台"，这是捷联惯导系统区别于平台式惯导系统的根本点。由于惯性元有固定漂移率，会造成导航误差，因此，远程导弹、飞机等武器平台通常采用指令、GPS或其组合等方式对惯导进行定时修正，以获取持续准确的位置参数。如采用指令+捷联式惯导、GPS+惯导（GPS/INS）。美国的战斧巡航导弹采用了GPS+INS +地形匹配组合导航。 惯导系统基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，之后将其变换到导航坐标系，得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置信息等。对捷联惯导系统而言，平台的作用和概念体现在计算机中，它是写在计算机中的方向余弦阵。直接安装在载体上的惯性元件测得相对惯性空间的加速度和角加速度是沿载体轴的分量，将这些分量经过一个坐标转换方向余弦阵，可以转换到要求的计算机坐标系内的分量。如果这个矩阵可以描述载体和地理坐标系之间的关系，那么载体坐标系测得的相对惯性空间的加速度和角速度，经过转换后便可得到沿地理坐标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后，导航计算机便可根据相应的力学方程解出要求的导航和姿态参数来。捷联惯导系统原理方框图如图1所示。 捷联惯导系统和平台式惯导系统一样，能精确提供载体的姿态、地速、经纬度等导航参数。但平台式惯导系统结构较复杂、可靠性较低、故障间隔时间较短、造价较高，为可靠起见，通常在一个运载体上要配用两套惯导装置，这就增加了维修和购置费用。在捷联惯导系统中，由于计算机中存储的方向余弦解析参考系取代了平台系统以物理形式实现的参考系，因此，捷联惯导系统有以下独特优点。 （1）去掉了复杂的平台机械系统，系统结构极为简单，减小了系统的体积和重量，同时降低了成本，简化了维修，提高了可靠性。 （2）无常用的机械平台，缩短了整个系统的启动准备时间，也消除了与平台系统有关的误差。 （3）无框架锁定系统，允许全方位（全姿态）工作。 （4）除能提供平台式系统所能提供的所有参数外，还可以提供沿弹体三个轴的速度和加速度信息。 但是，由于在捷联惯导系统中，惯性元件与载体直接固连，其工作环境恶劣，对惯性元件及机（弹）载计算机等部件也提出了较高的要求。 （1）要求加速度表在宽动态范围内具有高性能、高可靠性，且能数字输出。 （2）因为要保证大攻角下的计算精度，对计算机的速度和容量都提出了较高的要求。 二、捷联惯导系统发展趋势 进入20世纪80~90年代，在航天飞机、宇宙飞船、卫星等民用领域及在各种战略、战术导弹、军用飞机、反潜武器、作战舰艇等军事领域开始采用动力调谐式陀螺、激光陀螺和光纤式陀螺的捷联惯导系统，尤其是激光陀螺和光纤式陀螺是捷联惯导系统的理想器件。激光陀螺具有角速率动态范围宽、对加速度和震动不敏感、不需温控、启动时间特别短和可靠性高等优点。激光陀螺惯导系统已在波音757/767、A310民机以及F-20战斗机上试用，精度达到1.85km/h的量级。20世纪90年代，激光陀螺惯导系统估计占到全部惯导系统的一半以上，其价格与普通惯导系统差不多，但由于增加了平均故障间隔时间，因而其寿命期费用只有普通惯导系统的15%~20%。光纤陀螺实际上是激光陀螺中的一种，其原理与环型激光陀螺相同，克服了因激光陀螺闭锁带来的负效应，具有检测灵敏度和分辨率极高（可达10-7rad/s）、启动时间极短（原理上可瞬间启动）、动态范围极宽、结构简单、零部件少体积小、造价低、可靠性高等优点。采用光纤陀螺的捷联航姿系统已用于战斗机的机载武器系统中及波音777飞机上。波音777由于采用了光纤陀螺的捷联惯导系统，其平均故障间隔时间可高达20000h。采用光纤陀螺的捷联惯导系统被认为是一种极有发展前途的导航系统。 尽管捷联惯导系统不能避免惯性器件的固有缺点，但由于它具有诸多优点，因此，目前捷联惯导系统在各类民用的航天飞行器、运载火箭、客/货机及军事领域的各类军用飞机、战术导弹等武器系统上都已被广泛采用。随着航空航天技术的发展及新型惯性器件的关键技术的陆续突破进而被大量应用，捷联惯导系统的可靠性、精度将会更高，成本将更低，同时，随着机（弹）载计算机容量和处理速度的提高，许多惯性器件的误差技术也可走向实用，它可进一步提高捷联惯导系统的精度。此外，随着以绕飞行体轴旋转角增量为输出的新型高精度捷联式陀螺的出现，用以描述刚体姿态运动的数学方法也有了新的发展，将以经典的欧拉角表示法向四元素表示法发展。 不管惯性器件的精度多高，由于陀螺漂移和加速度计的误差随时间逐渐积累（这也是纯惯导系统的主要误差源之一，它对位置误差增长的影响是时间的三次方函数），惯导系统长时间运行必将导致客观的积累误差，因此，目前人们在不断探索提高自主式惯导系统的精度外，还在寻求引入外部信息，形成组合式导航系统，这是弥补惯导系统不足的一个重要措施。 组合导航系统通常以惯导系统作为主导航系统，而将其他导航定位误差不随时间积累的导航系统如无线电导航、天文导航、地形匹配导航、GPS等作为辅助导航系统，应用卡尔曼滤波技术，将辅助信息作为观测量，对组合系统的状态变量进行最优估计，以获得高精度的导航信号。这样，既保持了纯惯导系统的自主性，又防止了导航定位误差随时间积累。组合导航系统不仅在民用上而且在军事上均具有重要意义。 随着 GPS的普及， SINS /GPS组合导航系统显示出巨大的发展潜力。该组合导航系统由GPS提供三维位置、三维速度和精确的时间信息，系统的核心是卡尔曼滤波器，它是在线性最小方差下的最优估计。美国海军在海湾战争发射的"斯拉姆"导弹的惯导系统采用了GPS技术，其命中精度达10~15m之内；美国于20世纪80年代研制的已在"三叉戟"核潜艇上部署的射程达11110km的"三叉戟2"D-5战略导弹，采用了CNS/INS(天文导航系统/惯性导航系统)组合导航系统，其导弹落点圆周概率(CEP)小于185m。 三、捷联惯导系统的军事应用 目前，捷联惯导系统已在军民领域被广泛应用，本文仅介绍其在部分飞航式导弹/炸弹上的应用（见表1）。对于飞航式战术地地导弹，由于其全程均在稠密大气层内飞行，且射程远，飞行时间长，容易受到大气干扰的影响，因此，采用捷联惯导系统是唯一可选的制导方式；对于中远程的空空导弹，因导弹的发射距离远，具有攻击多目标的能力，捷联惯导系统也是比较理想的中制导方式；中远程地空导弹的制导方式一般为初始制导+中制导+末制导，其中中制导一般采用具有捷联惯导系统的组合导航系统；各类反舰导弹采用捷联惯导系统也可简化降低成本，提高性能价格比。