空間基準導航數據是在慣性空間坐標系下表示的導航數據。
在地球表面附近運動的載體不論是飛機、艦船、還是車輛，最重要的是要知道它們相對地球的地理位置和相對於地理坐標系的方向及水平姿態角，因此必須在運動物體上獲得一個地理坐標系或一個慣性坐標系。陀螺儀最重要的功用之一就是用它在載體上模擬地理坐標系或慣性坐標系。
基本介紹
- 中文名：空間基準導航數據
- 外文名：Space-referenced navigation data
- 學科：航空航天
- 套用：導航
- 定義：慣性空間坐標系下表示的導航數據
- 數據類型：飛行姿態數據、航跡數據
定義,常用坐標系,導航數據,
定義
空間基準導航數據是在慣性空間坐標系下表示的導航數據。
常用坐標系
在地球表面附近運動的載體不論是飛機、艦船、還是車輛，最重要的是要知道它們相對地球的地理位置和相對於地理坐標系的方向及水平姿態角，因此必須在運動物體上獲得一個地理坐標系或一個慣性坐標系。陀螺儀最重要的功用之一就是用它在載體上模擬地理坐標系或慣性坐標系。在慣性技術領域中常用的坐標系有以下幾種：
（1）地心慣性坐標系(簡稱i系，xyz軸)一原點在地球中心，它不參與地球自轉，Z軸沿地軸指向北極，x、y軸在赤道平面內正交，X軸指向春分點。三個坐標軸指向慣性空間固定不動。這個坐標系是慣性儀表測量的參考基準。
（2）地球坐標系(簡稱e系，xyz軸)一一地球坐標系是指固連在地球上的坐標系，原點在地球中心，它相對慣性坐標系以地球自轉角速率旋轉。Z軸和沿地軸指向北極，X軸在赤道平面內指向格林威治子午線，Y軸在赤道平面內指向東經90度的方向。
（3）地理坐標系(簡稱g系，xyz軸)一一原點在載體重心，X軸指向東，Y軸指向北，Z軸沿地垂線指向天。有的導航系也採用北西天或北東地作為地理坐標系的軸向。軸向的確定與沿用習慣、使用方便以及地處東半球還是西半球有關。從導航計算方便的意義上講，差別是不大的。
（4）機體坐標系(簡稱b系，xyz軸)一一機體坐標系與載體固連，原點在載體的重心，氣軸指向載體的縱軸方向，Z軸指向載體的豎軸方向，X軸指向載體的右側。機體坐標系相對地理坐標系的方位為載體的姿態角。
（5）計算坐標系(簡稱c系，xyz軸)一一慣導系統利用自身計算的載體位置來描述導航坐標系時，坐標系因慣導系統有位置誤差而產生誤差，這種坐標系稱為計算坐標系。它是計算機認為的當地地理坐標系，和真實的當地地理坐標系有小角度的誤差，一般在描述慣導誤差和推導慣導誤差方程時有用。
（6）平台坐標系(簡稱p系，xyz軸)一一原點在載體的重心，它是根據測量和計算需要，用慣性系統模擬的一種基準坐標系。在平台式指北慣導系統中，它指的是平台指向的坐標系，與平台固連，模擬的是地理坐標系。在捷聯式慣導系統中，它指的是“數學平台”，通過存儲在計算機中的姿態矩陣實現。平台坐標系是用來模擬導航坐標系的，如果平台無誤差，指向正確，則這樣的平台坐標系稱為理想平台坐標系。
（7）導航坐標系(簡稱n系，xyz軸)一一導航坐標系是慣導系統在求解導航參數時所採用的坐標系。通常，它與系統所在的位置有關。對平台式慣導系統而言理想的平台坐標系就是導航坐標系。例如，指北系統的平台理想指向為地理坐標系，此時，地理坐標系也是指北系統的導航坐標系。對捷聯慣導系統來說，導航參數並不在載體坐標系中求解，它必須將加速度計信號分解到某個求解導航參數較為方便的坐標系(對於指北系統來說就是地理坐標系)內，再進行導航計算，此坐標系就是導航坐標系。
導航數據
捷聯慣導仿真系統需要五組共十五個飛行軌跡數據，這些數據可以分為兩類：飛行姿態數據（姿態角、姿態角轉動速率）、航跡數據（位置、速度、加速度）。
當地地理坐標系下的載體相對於地球坐標系的速度：東向速度，北向速度，垂直（天向）速度。
當地地理坐標系下的載體相對於地球坐標系的加速度：東向加速度，北向加速度，垂直（天向）加速度。
機體坐標系下機體坐標系相對於地理坐標系的轉動角速率：X軸向角速率，Y軸向角速率，Z軸向角速率。
實際飛行時，兩類數據的變化是有關聯的。這裡為了簡化建模，認為兩類數據按照各自獨立的規律變化，兩者之間的變化沒有關係。在這樣的假設前提下，可以很方便地用數學公式產生出任意時刻的精確的理想飛行軌跡數據。
