解析式慣性導航設備

簡介

解析式慣性導航設備（analytic inertial navigation equipment）是指根據一組相對慣性空間保持固定方位的加速度計的輸出，自動計算出地理導航量的慣性導航設備。

相對於恆星所確定的參考系。

慣性空間是牛頓定律的空間。可理解為宇宙空間，由於宇宙是無限的，要描述相對慣性空間的運動，需要有具體的參照物才有意義。即要在宇宙空間找到不受力或受力的合力為零的物體，它們在慣性空間絕對保持靜止或勻速直線運動，以它們為參照物構成的參照系就是慣性參照系。

慣性導航系統（INS，簡稱慣導）是以陀螺和加速度計為敏感器件的導航參數解算系統，該系統根據陀螺的輸出建立導航坐標系，根據加速度計輸出解算出運載體在導航坐標系中的速度和位置。

慣導是一種不依賴於外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導航系統。其工作環境不僅包括空中、地面，還可以在水下。慣導的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，且把它變換到導航坐標系中，就能夠得到在導航坐標系中的速度、偏航角和位置等信息。

按照慣性導航組合在飛行器上的安裝方式，可分為平台式慣性導航系統（慣性導航組合安裝在慣性平台的台體上）和捷聯式慣性導航系統（慣性導航組合直接安裝在飛行器上）。根據平台坐標系的選擇，平台式慣性導航系統分為半解析式慣導系統和解析式慣導系統。

解析式慣導系統中的陀螺穩定平台建立的是慣性空間基準，導航坐標係為i系，也稱為慣性坐標慣導系統。這類慣導解算的載體速度是沿i系的。裝備這類慣導的載體常要求系統輸出慣性速度，解算的載體位置是相對i系的位置。長時間在空間航行的載體(例如太空梭和宇宙飛船等)常採用這類慣導。

優點：直接模擬導航坐標系，計算簡單，能隔離載體的角運動，系統精度高。

缺點：結構複雜，體積大，製造成本高。

捷聯式慣導系統可直接裝在飛行器、艦艇、飛彈等需要導航信息的主體上，用計算機把測量信號變為導航參數的一種導航技術。

特點：系統體積小、重量輕、成本低、維護方便。

分類：根據陀螺儀不同分為兩類，一類是速度型的捷聯式慣導系統（雷射陀螺儀），測的是飛行器的速度；一類是位置型慣導系統（靜電陀螺儀），測的是飛行器的角位移。

半解析式慣導系統又稱為當地水平慣導系統，有一個三軸穩定平台，台面始終平行當地水平面。

分類：根據水平坐標系的不同選擇，分為指北方位系統、自由方位系統和游移方位系統。

優點：隱蔽性好、不受外界電磁干擾；可長時間工作於空中、地球表面乃至水下；導航信息連續性好、噪聲低；數據更新率高、短期精度和穩定性好。