Алфавитный указатель

Инерциальные системы навигации

инерциальные системы навигации — средства определения координат местоположения, производных координат, параметров угловой ориентации летательного аппарата путём интегрирования уравнений движения его центра масс.

Необходимые для интегрирования уравнений составляющие вектора результирующей силы, приложенной к летательному аппарату, находятся по показаниям акселерометров. Ориентация осей, вдоль которых измеряются составляющие вектора ускорения, задаётся с помощью гироскопов или определяется посредством датчиков угловой ориентации. Основной системой отсчёта является инерциальная (галилеева) система координат Oξηζ с началом в центре Земли. По сигналам акселерометров и гироскопов реализуется (физически или аналитически) связанная с летательным аппаратом горизонтированная (плоскость XY совпадает с плоскостью местного горизонта) система координат (сопровождающий трехгранник) Cxyz, в которой решается основное уравнение инерциальной навигации. Взаимное расположение систем координат Oξηζ и Cxyz однозначно определяется широтой φ и долготой λ местоположения летательного аппарата. Контур ориентации сопровождающего трёхгранника по местной вертикали представляет собой динамическую систему, не зависимую от закона движения летательного аппарата. Для решения уравнения должны быть заданы начальные условия r и dr/dt при t t0 и выполнена начальная выставка (начальная ориентация сопровождающего трёхгранника в горизонте и азимуте).

И. с. н. состоят из блока чувствительных элементов (акселерометры и гироскопы), вычислителя, пульта управления и устройств ввода начальных условий, ввода и вывода информации. Различают И. с н. по точности (прецизионные и средний класса точности), способу установки чувствительных. элементов (платформенные и бесплатформенные), использованию внешней корректирующей информации (корректируемые и автономные).

Лучшие образцы прецизионных И. с. н. имеют погрешности 0,2—0,5 км за 1 ч полёта; И. с. н. среднего класса — 1—2 км за 1 ч. У автономных И. с. н. погрешности их элементов приводят к нарастающим со временем погрешностям координат, поэтому на летательных аппаратах с большой продолжительностью полёта применяются корректируемые системы. Средствами коррекции могут быть доплеровский измеритель скорости, средства ближней и дальней радионавигации, астрокорректоры, спутниковые системы навигации, радиолокационные станции. Основными источниками погрешностей И. с. н. являются погрешности акселерометров, некомпексируемые дрейфы гироскопов и погрешности начальной выставки в азимуте.

Благодаря автономности, помехоустойчивости и скрытности работы И. с. н. являются основным навигационным средством на многих летательных аппаратах.

Лит.: Андреев В. Д., Теория инерциальной навигации, М., 1967; Ишлинский А. Ю., Классическая механика и силы инерции, М., 1987.

Энциклопедия авиации