浙江公交车惯性导航

惯性导航系统是一种利用牛顿定律来对通过陀螺仪测量的数据进行计算与积分的相关推导，来得出物体的位置信息或者其他角度与状态信息的导航技术。它的元件主要是陀螺仪与加速度测量工具。如何对惯性导航系统分类？基本上惯性导航系统主要是分为两类，一种是将导航系统装载在载体内部，不受外界影响，随时准确的测量物体的实时状态，并对其进行定位及预测之类的处理，这样的是捷联惯性导航系统。还有一种是基于平台的，它利用稳定的平台与机构，对物体进行相关处理。两者比较的话，显然是捷联具有更多的优点，节省了大量的平台与控制结构的操作，并且减少了外界的影响，重要的是提高了测量准确度。加速度计是惯性导航系统的关键元件之一。浙江公交车惯性导航

惯性导航系统属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角；加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到位移。现代比较常见的几种导航技术，包括天文导航、惯性导航、卫星导航、无线电导航等等，其中，只有惯性导航是自主的，既不向外界辐射东西，也不用看天空中的恒星或接收外部的信号，它的隐蔽性是比较好的。河南惯性导航市场惯性导航的目的是实现自主式导航，即不依赖外界信息，包括卫星信号、北极指引等。

惯性导航的应用：惯性测量装置，包括加速度计和陀螺仪，又称惯性导航组合。前者是测量物体的加速度，后者又被叫做角速度传感器，是测量角速度的。利用这些装置的参数，计算并导航看起来似乎很简单，但是由于采样频率一般很高（一秒内几十甚至几百次），所以累加起来误差很容易扩大，所以长时间的导航仍然有很大的困难。但是在一定的前提下，短时间内的使用还是可行的。日常手机导航中，常常会出现隧道、高架、密林小路、高楼窄道等地段，导航突然不动了，直到车开到开阔地带，导航中的车位图标才突然跳过去，体验非常的不好。在失去位置的时候，导航软件知道速度、车辆的位置、行驶路线等信息。结合加速度传感器提供的加速度，可以根据二次积分的方式计算出加速度产生的位移，然后根据初始速度计算出速度产生的位移，进而推算出车辆新的位置。这样，在没有GNSS的情况下仍然可以继续导航了。

惯性导航的优势：自主：不管是卫星导航，还是无线电导航，都受限于外源信息。例如，GNSS的卫星通讯链路瞬间中断不可用，无线电导航系统的导航台失效，那么这些导航系统将完全瘫痪。惯性导航用于计算的初始数据都来自自身测量元件，既不受外界干扰影响，也不向外辐射能力，更不用借助其他外部设备。连续：其他的导航，如我们熟悉的GPS，定位时得到的信息是路径上的点的信息，而惯性导航的定位是连续的曲线。除了这两个明显优势之外，惯性导航还可以全天候、全时间地工作在空中、地表下、水下等特点。惯性导航是目前容易获得且精度够用的运动传感器。

惯性导航系统是一种自主式的导航方法，它完全依靠载体上的设备自主地确定载体的航向、位置、姿态和速度等导航参数，而不需要借助外界任何的光、电、磁等信息。惯性导航是一门涉及精密机械、计算机技术、微电子、光学、自动控制、材料等多种学科和领域的综合技术。其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、角加速度，将它对时间进行一次积分，求得运动载体的速度、角速度，之后进行二次积分求得运动载体的位置信息，然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。惯性导航系统（INS）是一种自主式推算导航技术，不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量。河南惯性导航市场

惯性导航系统隐蔽性好，因为它不向外发射信号，也不接收外部信号，所以不容易被发现。浙江公交车惯性导航

惯性导航是怎么工作的呢？假设三轴加速度计，x轴一直指向东方，y轴一直指向北方，z轴一直指向天上，那么惯性导航的任务就变得特别简单，x轴方向上加速度的积分，就是经度的变化率，y轴方向上加速度的积分，就是纬度的变化率，z轴方向上加速度的积分，就是高度的变化率。有了经纬度的变化率以及经纬度的初始值，我们就很容易能够求得物理当前所在的位置。这样看来，如果不关注物体的朝向，只用加速度计就能实现惯性导航。然而实际上，我们还必须借助陀螺仪，简单的原因就是，你如何不借助陀螺仪就能让三轴加速度计x，y，z三个轴的指向一直保持东，北和天呢？根据上面的原理想法分析，人们就设计出了一款平台式惯性导航系统（GINS）。这个系统说简单点，就是设计了一个会自动调节的惯性平台，不管物体怎么转动，平台能始终保持姿态不变。浙江公交车惯性导航

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