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 > 1.2.2 惯性导航技术发展史(二)
惯性器件陀螺仪
和加速度计
有着很好特点
两者结合
可以实现对
运载体导航信息测量
因此
伴随着惯性器件发展
出现惯性导航系统
20世纪30年代以前
的惯性器件
属于第一代惯性
导航系统
主要特征是
用来测量载体姿态角
采用机械式
二自由度陀螺仪
按位置捷联
还没有利用加速度计
来测量载体
运动速度和位置
第二代惯性导航系统
开始于20世纪40年代
火箭发展初期
以测量载体
相对地球位置为目的
1942年
惯性导航系统
首次安装在
德国V-2导弹上
属于位置捷联惯导系统
V-2导弹
开创了惯性
导航系统在导弹上
使用先河
加速度计
开始步入历史舞台
加速度计
发展是建立
在陀螺仪技术基础之上
德国火箭专家冯.布劳恩
参与制造了V-2导弹
二战后投奔美国
为美国导弹和
火箭技术发展
起到关键作用
二次世界大战后
美苏等国为军事需要
积极地投入
大量人力物力
财力
研制
完全自主式导航系统
1949年
麻省理工学院
仪器实验室
研制的一套
“菲佰”惯性装置
安装在B29型飞机上
完成从麻省到
新墨西哥州
10小时全自动飞行
1950年
美国北美航空公司
奥托奈蒂克斯公司
为美国空军
研制的第一套
纯惯性导航系统
XN-1型
成功进行飞行试验
1955年
由气浮单自由度陀螺仪
和气浮陀螺加速度计
组成的ST-80型平台
首次安装在
“红石”导弹上
进行试飞
1958年
“魟鱼号”核潜艇
从珍珠港出发
依靠液浮陀螺惯导系统
成功地穿越北极
到达英国波特兰港
历时21天
在水下潜航8146公里
这表明
惯性导航技术
在20世纪50年代
已趋于成熟
惯性导航技术
在这个发展阶段
具有以下特点
一
为减小惯性仪表
支撑的摩擦与干扰
提高仪表精度
采用支承悬浮技术
出现液浮
气浮
磁悬浮等技术
二
除陀螺仪以外
加速度计被广泛使用
三
普遍采用
单自由度陀螺仪
和四伏回路组成的
框架式稳定平台
这个时期
平台式惯导系统
因其精度高
抵抗环境干扰强的特点
成为惯性导航系统的主流
位置捷联惯导系统
因适应大姿态
角度变化能力差
逐渐退出历史舞台
随着计算机技术发展
出现速率捷联惯导系统
与位置捷联不同
速率捷联
测量弹体姿态角速度
系统动态性能得到提升
1969年
“阿波罗-13”登月舱
在返回地球途中
因舱中电源出现故障
被迫停止使用
耗电比较多的
平台主惯导系统
启用功耗低的
备份应急速率
捷联惯导系统
得以安全返回地面
速率捷联惯导系统
引起广泛关注
1975年
1976年
激光捷联惯导系统
分别在飞机
战术导弹上试验成功
1991年
德雷帕实验室
研制成微型惯导系统
MIMU
体积为2×2×0.5立方厘米
质量仅为5克
当今
惯性技术
已经成为一个国家
科技水平
军事实力重要标志之一
世界各工业技术强国
都对此给予
极大重视和大力投资
我国惯性技术研究
起始于20世纪50年代
经历从技术引进
对国外惯性元件
仪表的仿制
到改进提高和
创新发展过程
现在已处于
国际先进水平
从惯性导航技术发展史
已经感受到
惯性技术魅力
它帮助人类征服了陆地
海洋
天空
也帮助中国人
一步步实现飞天梦
“嫦娥奔月”是
古人追求几千年的
飞天梦想
苏轼在《水调歌头》中
发出感慨
明月几时有
把酒问青天
不知天上宫阙
今昔是何年
我欲乘风归去
又恐琼楼玉宇
高处不胜寒
884年后的1960年
当中国第一枚导弹
成功升空
毛泽东在《水调歌头》中
表达不一样情怀
可上九天揽月
可下五洋捉鳖
谈笑凯歌还
世上无难事
只要肯登攀
中国人飞天梦想的实现
已经是近在咫尺
2003年10月15日
神舟五号
飞船发射升空
在惯性导航技术引导下
实现中华民族千年
飞天愿望
2007年10月24日
嫦娥1号
成为我国首颗
绕月人造地球卫星
中国人
从此不再是
举头望明月
而是
会当凌绝顶
一览众山小
2008年9月15日
神舟7号
实现中国历史上
第一次太空漫步
腾云驾雾不再
是神话传说
2011年9月29日
天宫一号
成功发射
为炎黄子孙与
嫦娥约会做好准备
2013年12月14日
嫦娥3号
在月球表面软着陆
月宫将是我们下一个家
惯性导航技术
不仅在航空
航天等领域
取得了显著成就
随着其在军事领域应用
惯性技术
也在改变着现代战争模式
惯性导航技术
可提高导弹武器
打击精度
提高其快速反应能力
远程作战能力
战场生存能力
惯性导航技术
是潜艇水下眼睛
可在深海长时间潜航
增强隐蔽性
提高生存能力
惯性导航技术
为陆上战斗猛虎添翼
可提高坦克
火炮等武器命中精度
战场适应能力和
生存能力
惯性导航技术
在现代高科技发展中
也能大显身手
无论是深海探测
石油勘探
高速列车控制
还是机器人
都离不开惯性导航系统
如果有一天
在你血管中
潜行着一个微潜艇
不要惊慌
这艘微潜艇正在
惯性导航技术控制下
为你进行手术
治疗你的心血管疾病
展望惯性导航技术未来
我们有理由充满期望
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