捷聯慣性導航 導航基礎

2021-08-07 04:47:43 字數 1315 閱讀 5850

什麼是慣性導航??我的理解是在慣性空間下進行導航。

什麼是慣性空間??慣性空間是該空間中存在乙個固定不動的點,既不運動,也不旋轉。可想而知,慣性空間是我們假想的,任何東西都不可能絕對靜止。但是在工程上誤差允許的範圍內,我們可以認為某點不動,而我們目前慣性導航都是基於地球是靜止的基礎上進行導航的。因此我們首先需要了解地球。

(1)地球的幾何形狀

地球的形狀理論上是乙個旋轉橢圓體,實際上是乙個梨球體,南極相對於北極向下凹一點,但是我們進行計算的時候暫且當做橢球。

橢圓方程為:

扁率:

(2)

上式中re代表了赤道半徑,rp代表了極軸半徑。

(2)在進行慣性導航時,我們需要求出飛機當下所處的經緯度,所以我們就需要求出飛機當前的經緯度的變化率,我們知道角速度w等於線速度v除以曲率半徑r,線速度速度可以通過慣性感測器進行測量,所以我們需要求出當前位置的曲率半徑,由於當前位置的曲率半徑與經緯度有關,所以先介紹一下各種垂線之間的關係。

[3]cm為地理垂線和地理緯度:地球上某點的法線(這裡cm應該垂直地球一點的切線,沒畫好)

了解了緯度相關知識,我們開始求取地球的主曲率半徑(主要是子午圈的緯度變化率,卯酉圈的經度變化)

其中,子午圈主曲率半徑rn確定緯度的變化率,卯酉圈的主曲率半徑確定經度的變化率。

上圖為子午圈的示意圖,可以測得橢圓的長半軸re,短半軸rp的長度,點m的經緯度已知,根據已知量可以求得該點的曲率半徑。

由此子午圈和卯酉圈的曲率半徑就都得到了。

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