2022年12月09日

慣性航法:空や海で迷子にならないように

慣性航法:空や海で迷子にならないように
1.慣性航法とは?
慣性航法は、キャリア上の慣性に敏感なコンポーネントまたはデバイスを使用して、キャリアの運動加速度と角速度を測定し、キャリアの位置、速度、および姿勢角を計算するナビゲーション技術です。 慣性航法は、航空宇宙、鉄道輸送、自動運転、携帯測位端末などの分野で広く使用されています。
慣性航法システムを構成する機器はキャリアに搭載されており、外部情報に依存せず、外界にエネルギーを放射せず、乱れにくい自律航法システムです。Сервер с одним последовательным портом
慣性航法システムは通常、慣性計測装置、コンピュータ、制御ディスプレイなどで構成されています。 慣性計測デバイスには、慣性計測ユニット (IMU) とも呼ばれる加速度計やジャイロスコープが含まれます。 3 自由度のジャイロスコープは、キャリアの 3 つの回転運動を測定するために使用され、3 つの加速度計は、キャリアの 3 つの並進運動の加速度を測定するために使用されます。 コンピュータは、測定された加速度信号に基づいてキャリアの速度と位置のデータを計算します。 コントロール ディスプレイには、さまざまなナビゲーション パラメーターが表示されます。
慣性計測ユニットのキャリアへの搭載方法により、プラットフォーム慣性航法システム(慣性計測ユニットを慣性プラットフォーム本体に搭載)とストラップダウン式慣性航法システム(慣性計測ユニットを搭載)に分けられます。キャリアに直接取り付けられます); 後者はプラットフォームを節約し、機器の動作条件は良くなく(精度に影響します)、計算負荷は重いです。
慣性航法システムは一種の推測航法です。 すなわち、連続的に計測されたキャリアの進路角と速度に応じて、既知の地点の位置から次の地点の位置を算出するので、移動体の現在位置を継続的に計測することができる。 慣性航法システムのジャイロスコープは、ナビゲーション座標系を形成して、この座標系で加速度計の測定軸を安定させ、進行方向と姿勢角を与えるために使用され、加速度計は、移動体の加速度を測定するために使用されます。時間の積分 速度が得られ、速度を時間で積分すると距離が得られます。
2. 慣性航法の長所と短所は何ですか?
1. 慣性航法システムの利点:
(1) 独立性が高く、外部情報に依存せず、外部にエネルギーを放射しない自律システムであるため、隠蔽性が高く、外部の電磁干渉の影響を受けません。
(2) 時間や範囲に制限されず、全天候、全世界、全時間、地球上、空中、さらには水中で機能することができます。
(3) 位置、速度、進行方向、姿勢角のデータを提供でき、生成されたナビゲーション情報は良好な連続性と低ノイズを備えています。
(4) 高いデータ更新レート、優れた短期精度と安定性。
2. 慣性航法システムの欠点:
(1)ナビゲーション情報の統合により、測位誤差が時間とともに増加し、長期的な精度が低下します。
(2) 使用前の初期位置合わせに時間がかかり、時間と労力がかかる。
(3)機器の価格は比較的高く、高精度の慣性航法システムには数百万の費用がかかります。
(3) 位置情報のみ提供でき、時間情報は提供できません。ЗИГБИ-модуль
3. まとめ
慣性航法システムは、柔軟な慣性航法、光ファイバー慣性航法、レーザー慣性航法、マイクロ固体慣性計器など、さまざまな方法を開発してきました。 ジャイロスコープは、従来の巻線ジャイロスコープから、静電ジャイロスコープ、レーザー ジャイロスコープ、光ファイバー ジャイロスコープ、マイクロメカニカル ジャイロスコープへと進化しました。 レーザージャイロスコープは、広いダイナミックレンジ、優れた直線性、安定した性能、優れた温度安定性と再現性を備えており、高精度アプリケーションで常に支配的な地位を占めてきました。 科学技術の進歩により、低コストの光ファイバージャイロスコープ (FOG) とマイクロメカニカルジャイロスコープ (MEMS) の精度はますます高くなり、これが将来のジャイロスコープ技術開発の方向性です。



Posted by uartmodule  at 14:43 │Comments(0)

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