慣性導航的制霸，捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)的優(yōu)越性分析

　　今天來給大家介紹一下慣性導航，而傳感器只是慣性導航中的一個零部件。慣性導航現(xiàn)在最普及，運用的最多的就是捷聯(lián)慣導，捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)是為了飛控的小型化。

　　導航的目的是為了實時獲取無人機的姿態(tài)、位置和速度等參數(shù)。光電碼盤可用來測量無人機的轉動角度，測速電機可用來測量無人機的角速度，測速計可用來測量無人機的速度，但是以上各種測量手段均不能單獨同時測量無人機的線運動和角運動，而慣性導航就可以做到這一點。因為慣性導航系統(tǒng)不需要物理參照，所以它被稱為DOF系統(tǒng)，此外慣性導航還不會收到設備外部自然和人為的干擾，特別適合在惡劣環(huán)境下的使用。

　　20世紀90年代以后，隨著微機電系統(tǒng)（MEMS）技術的發(fā)展，慣性敏感元件實現(xiàn)了體積小型化，提高了可靠性，并適合批量生產(chǎn)，從此捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)進入了微機電領域，并開始向民用領域廣泛滲透，出現(xiàn)在機器人系統(tǒng)和新一代的交通工具中。進入21世紀，捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)幾乎完全取代了平臺式慣導系統(tǒng)。

　　特別是諸如飛機，導彈等中低精度應用領域幾乎都采用捷聯(lián)式管道系統(tǒng)。利登公司在十年前就推出LTN-92激光捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)，作為替換撓性陀螺平臺式慣導LTN-72的換代產(chǎn)品，波音和空中客車民航機幾乎都裝備LTN-92激光捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)。

　　捷聯(lián)式管道系統(tǒng)的最大特點是依靠短發(fā)建立起導航坐標系統(tǒng)，即平臺坐標系以數(shù)學平臺形式存在，這樣省略了復雜的物理實體平臺，結構簡單、體積小、重量輕、成本低、維護簡便、可靠性高，還可通過余度技術提高系統(tǒng)的容錯能力。

　　但這些好處是用復雜的算法設計和繁重的計算負荷換取的。姿態(tài)更新解算是捷聯(lián)式慣導的關鍵算法。傳統(tǒng)的姿態(tài)更新算法有歐拉角法、方向余弦法和四元數(shù)法，其中四元數(shù)皮卡算法簡單、計算量小，因而在工程實際中常采用。