空中领航-10-惯性导航系统实施区域导航

1、10 惯性导航系统实施区域导航惯性导航 在给定的运动初试条件（初试地理座标和初试速度）下，利用惯性敏感元件测量飞机相对惯性空间的线运动和角运动参数，用计算机推算出飞机的速度、位置和姿态等参数，从而引导飞机航行。 惯性敏感元件：加速度计、陀螺仪优点：完全自主式的导航系统； 系统校准后短时定位精度高。缺点：存在积累误差，随时间定位精度逐渐降低。10.1 惯导的功能及组成一、主要功能 测定导航/姿态参数 位置、地速、航迹角、偏航角、偏航距离 以及俯仰角、倾斜角和航向等 制导二、惯导的组成惯性导航组件INU 完成导航参数的测量和计算方式选择组件MSU 选择系统的工作状态控制显示组件CDU 初试数值得引

2、入、导航数据显示、告警等备用电池组件BU三、惯导和飞机其它系统的连接 输入：ADS（真空速、垂直速度和气压高度）、 VOR方位及DME距离输出：水平状态指示器HSI 姿态指引仪ADI 自动驾驶仪A/P 气象雷达 T/MH10.2 惯导的基本原理一、基本原理测量两个基本导航参数：地速、位置 给定初始条件测定ax、ay Vx、Vy X、Y二、实现惯导需要解决的问题1、初始对准 平台调水平并且对准基准方位2、平台跟踪坐标系类型 惯导跟踪地理坐标系或当地水平面3、消除有害加速度 牵连加速度和哥氏加速度4、计算机的功能和精度积分积分 惯导的种类 据结构划分成两大类：平台式、捷联式一、平台式惯导系统1、分

3、类 半解析式(航空使用)：指北方位、游动方位 解析式(航天使用) 几何式(航海使用)2、平台式惯导的原理二、捷联式惯导1、捷联式惯导的原理 数学平台计算机完成姿态矩阵计算、加速度的坐标变换以及姿态/航向角的计算2、捷联式惯导的特点优点：功能更强、结构简单、性能和可靠性更高。存在的问题：对惯性元件及计算机的要求高、工作环境恶劣。10.3 惯导的误差及对准确定性误差 随机误差安装误差标度误差初始条件误差计算误差陀螺随机漂移加速度计的零位偏置 惯导的初始对准 惯导系统的初始化内容：给定初始条件、惯导平台的初始对准、陀螺仪的测漂和定标。 一、对准的方法和分类 方法：受控式对准、自主式对准 分类：水平对

4、准、方位对准二、平台式惯导的初始对准对准实质 将平台调整到预定的导航坐标系对准方法 水平对准 水平粗对准水平精对准 方位对准 方位粗对准方位精对准三、捷联式惯导的初始对准对准的实质 确定初始时刻的姿态矩阵对准的方法 粗对准精对准（建立精确的初始时刻坐标变换矩阵）结束10.4 LTN-72R惯性导航系统 实质：游动方位平台式水平导航系统一、概述系统的主要功能 测量和显示飞机的导航参数 测量和显示飞机的姿态参数 参数输出给其它仪表、系统 三重惯导系统的混合位置计算 VOR/DME位置更新 LTN72R系统的主要特点功能：三重系统混合； 无线电更新惯导位置； 具有VOR/DME导航能力； 具有硬件监

5、控和软件自测能力。结构：惯导组件的特点； 控制显示组件的特点。LTN72R系统的组成INUMSU：五位方式选择电门、两个信号灯CDUBU二、LTN72R系统的飞行前准备第一步：启动、证实程序号第二步：P输入惯导起始位置第三步：系统自对准，P监控状态，不能移动飞机第四步：P编排飞行计划（一次一条航线，9个航路点） 第五步：P输入VOR/DME的台站参数（一次最多9个） 第六步：P检查航线数据（DTK、DIS）三、LTN72R在飞行中的应用两种工作方式：NAV、ATT REF地面监控飞机的滑行速度起飞离场入航：直飞或切入返航到离场点空中转换航段：人工转换、自动转换修改飞行计划：直飞、修改WPT坐标

6、、按DTK飞行、 平行飞行、切入某航段导航参数的显示与检查位置的检查和更新：人工更新、自动更新进场、进近ATT REF方式的操作四、LTN72R系统飞行后程序检查导航准确性 系统误差一般不能超过1.5Nm/h系统关机 MSU放OFF位10.5 惯性基准系统 实质：采用激光陀螺的捷联式惯性导航系统一、IRS的组成部件：IRU、MSU、CDU组合形式： B737：IRU、ISDU、MSU B757、B767：IRU、IRMPIRS和飞机其它系统的关系输入信号ADS TAS：用于计算空中风向、风速； 气压高度和升降速度：用于和惯导的垂直通道组合计算飞机的高度和垂直速度；FMS：向惯导提供起始对准的经

7、纬度值。输出信号 导航数据和姿态信息ISDU和MSU方式选择电门 OFF ALIGN NAV ATTALIGNALIGNDC FAILFAULTON DCON DCDC FAILFAULT显示选择开关放HDG/STS位，右窗口显示对准时的状态号ISDU和MSU状态通告牌 ALIGN ON DC DC FAIL FAULTALIGNALIGNDC FAILFAULTON DCON DCDC FAILFAULTISDU和MSU系统选择电门：L/R显示选择旋钮 TK/GS PPOS WIND HDG/STS数字字母键盘ALIGNALIGNDC FAILFAULTON DCON DCDC FAILFA

8、ULT二、惯性基准系统相关的显示仪表FMS的CDU姿态指引仪EADI/ADI水平状态指示器EHSI/HSI无线电距离磁指示器RDMI垂直速度指示器VSI三、惯性基准系统的工作方式OFF方式ALIGN方式 两种方法：正常对准、重新对准NAV方式 显示四组参数：TK/GS、PPOS、WIND、HDGATT方式结束返回返回返回返回返回ALIGN通告牌白色IRS自对准过程中恒亮，若方式选择电门为ALIGN，对准完成后扳至NAV位熄灭；若方式选择电门为NAV，对准完成后通告牌自动熄灭；对准过程中发生以下三种情况，公告牌将闪亮，校准不能完成：移动飞机飞行员未输入起始经纬度值飞行员输入的经纬度值误差太大ON DC通告牌琥珀色交流电失效时ON DC通告牌亮，电瓶可以供电1520分钟；DC FAIL通告牌琥珀色当直流电压下降至18伏时 DC FAIL通告牌亮；FAULT通告牌琥珀色当监测到系统故障时 FAULT通告牌亮，提供主警告；正常对准第一步：将方式选择电门从OFF扳至ALIGN或NAV，通告牌白色ALIGN灯恒亮；第二步：用数字字母键直接输入飞机停机位的经纬度值或从FMS的CDU位置起始页面引入停机位经纬度值；第三步：将显示选择开关扳至HDG/STS，从右显示窗口监控对准状态（显示状态号7时对准完成）。ALIGNALIGNDC FAILFAULTON DCON DCD