当前课程知识点:惯性导航原理 > 第一章 概述 > 1.2惯性导航技术发展史 > 1.2.1 惯性导航技术发展史(一)
从第一个陀螺仪诞生到现在
惯性导航技术发展
已经有近160多年历史
惯性导航具有
不依赖外部环境
隐蔽性好
不与外界进行信息交换
不易受到干扰等特点
在很多领域
得到了广泛应用
今天学习
惯性导航技术发展史
惯性导航技术发展
和惯性仪表发展
相辅相成
惯性导航技术发展
起源于对陀螺仪应用探索
陀螺是中国民间
最早娱乐工具之一
在中国山西夏县
新石器时代遗址中
就发掘了石制陀螺
因此
陀螺在中国
至少有四五千年历史
《美人赋》
是西汉辞赋家
司马相如
创作的一篇名赋
其中有一句为
于是寝具既设
服玩珍奇
金鉔熏香
黼帐低垂
金鉔是一种金属香炉
以机环扣合
成球形
能旋转滚动而其体恒平
是现代陀螺仪的雏形
1700多年前晋代
中国还出现一种有趣玩具
竹片蜻蜓
18世纪
这种玩具传到欧洲
被西方人称为
中国陀螺
但是
从未有人将这种游戏
上升到理论高度进行研究
1765年
俄国科学院院士欧拉
出版著名
《刚体绕定点转动理论》
首次对刚体定点转动
做出数学解释
成为陀螺仪理论基础
1778年
法国科学家拉格朗日
出版著作
《分析力学》
建立在重力作用下陀螺仪运动方程
1852年
法国科学家傅科
根据欧拉和拉格朗日的理论
制造一个用于验证
地球自转的实验装置
才诞生陀螺仪这一名称
陀螺仪开始走向实用
19世纪以前
航海主要依靠指南针
罗盘等地磁导航手段
传统地磁导航有两个缺点
一是只能给出
船舶的方位信息
不能给出准确位置
速度
姿态等信息
二是
地磁导航在极地附近不能正常使用
陀螺仪的出现
为海上导航提供了新的途径
最早的能够实用的陀螺仪
是用于航海的陀螺罗经
1908年
德国人安修兹
1909年
美国人斯伯利
先后研制成
用于舰船导航的陀螺罗经
标志着陀螺仪应用技术
形成和发展的开端
早期陀螺罗经
在舰船摇摆和机动航行时
会产生很大机动误差
1923年
德国青年科学家舒勒
提出
舒勒调谐原理
表明固有振荡周期为
84.4分钟的机械装置
不受其在
地球表面运动加速度影响
从理论和技术上
完善陀螺罗经设计和结构
利用这一原理
制成的陀螺罗经
其导航精度得到很大提高
从而促进陀螺仪应用
第一代陀螺仪
采用滚珠轴承支承
摩擦力矩很大
因而精度不高
美国首先在
陀螺精度提高上取得突破
1942年
德雷帕实验室
研制成液浮速率陀螺仪
传统框架式陀螺仪
被浮子式陀螺仪取代
陀螺仪发展进入第二代
陀螺仪精度提高2~3个数量级
1952年
美国伊利诺斯大学
诺特西克教授
提出静电陀螺仪概念
1963年
航尼韦尔公司
研制成用于核潜艇的静电陀螺仪
静电陀螺仪
是目前精度最高陀螺仪之一
1958年
开始出现挠性陀螺仪
挠性陀螺仪
以结构简单
易于制造
成本低廉
启动快
耐冲击
体积小等特点
在航空领域和战术导弹上
得到广泛应用
是第三代陀螺仪代表
1960年
物理学家发明激光
1963年
美国斯佩里公司
首先研制出激光陀螺仪
第四代陀螺仪开始出现
1976年
美国犹他大学瓦里教授
首先提出光纤陀螺仪设想
并成功地进行
第一个光纤陀螺仪演示实验
美国麦道公司
于1978年
研制出第一个实用化光纤陀螺仪
同样是1976年
世界上
第一个硅芯片
微型加速度计
在美国斯坦福大学研制成功
微机械惯性器件
具有体积小
质量轻
成本低
能耗低
集成度高
智能化程度高
抗过载
抗冲击能力强
可靠性高等诸多优点
这节课就到这里
-1.1惯性导航基本概念
--1.1.3 小节测试
-1.2惯性导航技术发展史
--1.2 知识导授
--1.2.3 小节测试
-1.3惯性导航常用坐标系
--1.3 知识导授
--1.3.1 小节测试
--1.3.2 小节测试
--1.3.3 小节测试
-2.1陀螺仪的定义及分类
--2.1.3 小节测试
-2.2刚体转子陀螺仪的基本特性
--2.2 知识导授
--2.2.3 小节测试
-2.3陀螺仪运动方程的建立
--2.3 知识导授
--2.3.1 小节测试
--2.3.2 小节测试
--2.3.3 小节测试
-2.4陀螺仪运动特性分析
--2.4 知识导授
--2.4.1 小节测试
--2.4.2 小节测试
-第二章 主观题
-3.1三浮陀螺仪
--3.1.3 小节测试
-3.2静电陀螺仪
--3.2.3 小节测试
-3.3动力调谐陀螺仪
--3.3.3 小节测试
-3.4光学陀螺仪
--3.4 知识导授
--3.4.1 小节测试
--3.4.2 小节测试
--3.4.3 小节测试
-3.5振动陀螺仪
--3.5.3 小节测试
-3.6 原子陀螺仪
--3.6.3 小节测试
-第三章 主观题
-4.1加速度计的测量原理
--4.1.3 小节测试
--4.1.5 小节测试
-4.2石英挠性摆式加速度计
--4.2.3 小节测试
-4.3陀螺积分加速度计
--4.3.3 小节测试
-第四章 主观题
-5.1基本概念
--5.1.3 小节测试
-5.2陀螺仪静态误差模型
--5.2.3 小节测试
-5.3加速度计静态误差模型
--5.3.3 小节测试
-5.4惯性仪表误差标定测试
--5.4.3 小节测试
-第五章 主观题
-6.1陀螺稳定平台功能、组成
--6.1.3 小节测试
-6.2陀螺稳定平台工作原理
--6.2.3 小节测试
-6.3陀螺稳定平台性能分析
--6.3.3 小节测试
-6.4平台式惯导系统导航原理
--6.4 知识导授
--6.4.1 小节测试
--6.4.2小节测试
-第六章 主观题
-7.1捷联式惯导系统工作原理
--7.1.3 小节测试
-7.2 四元数及坐标转换
--7.2.3 小节测试
-7.3捷联式惯导系统导航参数解算
--7.3.3 小节测试
-第七章主观题