慣性導航系統
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
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軍事宇航網站2022年1月10日報道，近日，霍尼韋爾公司推出兩款新型韌性導航系統：霍尼韋爾緊湊型慣性導航系統和霍尼韋爾雷達測速系統，用于中小型無人機的商業和軍事航空應用，特別是超視距任務。
這些系統與霍尼韋爾合作伙伴InfiniDome的抗干擾系統GPSdome一起，專為需要尺寸小、重量輕和功耗低的可靠導航解決方案的商業和軍事用戶而設計。這些系統將提供多層保護，即使在全球導航衛星系統（GNSS）受到挑戰或被拒止的環境中也能持續運行。
在全球范圍內，基于GNSS的系統已經成為空中、陸地和海上載具的主要導航手段。然而，這導致有意、無意干擾（包括干擾和欺騙）顯著增加。現在的系統必須能夠處理信號中斷，并保持關鍵導航授時能力隨時可用。霍尼韋爾的韌性導航理念旨在通過結合GNSS抗干擾、慣性導航和替代導航系統實現多層韌性。
InfiniDome公司的GPSdome是一款小型附加設備，可提供第一層抗GNSS干擾保護，確保低功耗干擾條件下持續運行，并能夠在GPS受到挑戰的環境下實現至關重要的首次GPS鎖定。GPSdome與任何現用GNSS接收機和天線兼容。霍尼韋爾在2021年8月與InfiniDome簽署了合作協議，共同開發和交付GPS信號保護系統。
新的霍尼韋爾緊湊型慣性導航系統大約有一副撲克牌大小，使用戰術級慣性傳感器向商業和軍事用戶提供精確位置信息。這第二層韌性提供了在較短GNSS中斷期間進行導航的能力。這在GNSS可用性時斷時續的城市峽谷或抗干擾系統不足的強干擾環境中特別有用。
霍尼韋爾雷達測速系統是一種小型、輕型、低功耗雷達導航輔助系統。
展開 無人機飛控三大算法：
捷聯式慣性導航系統
卡爾曼濾波算法
飛行控制PID算法
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捷聯式慣性導航系統
說到導航，不得不說GPS，他是接受衛星發送的信號計算出自身位置的，但是當GPS設備上方被遮擋后，GPS設備無法定位了。比如在室內、隧道內、地下等場所，基本收不到GPS信號。
另一種導航方式是不依賴外界信息的，這種導航叫做慣性導航。
那什么是慣性導航呢？它就是利用載體上的加速度計、陀螺儀這兩種慣性元件，去分別測出飛行器的角運動信息和線運動信息，與初始姿態、初始航向、初始位置一起交給計算模塊，由計算模塊推算出飛機的姿態、速度、航向、位置等導航參數的自主式導航方法。
慣性導航系統又分為平臺式慣性導航和捷聯式慣性導航。
1）平臺式慣性導航
早期的慣性導航系統都是平臺式的，平臺式慣導有實體的物理平臺，陀螺儀和加速度計置于由陀螺穩定的平臺上，該平臺跟蹤導航坐標系，以實現速度和位置解算，姿態數據直接取自于平臺的環架。
優點：直接模擬導航坐標系，計算比較簡單；能隔離載體的角運動，系統精度高。
缺點：結構復雜，體積大，制作成本高。
2）捷聯式慣性導航
還有另一種捷聯式慣性導航，捷聯的英文原義是“捆綁”的意思。因此捷聯式慣性導航也就是將慣性測量元件，包括陀螺儀和加速度計，直接裝在需要姿態、速度、航向等導航信息的主體上，用計算機的測量信號變換為導航參數。
優點是沒有平臺，架構簡單，體積小，維護方便。
展開 零偏穩定性和角度白噪聲也優于報道過的最優等級半球諧振陀螺，也可作為精度和靈敏度極高的大地測量、慣性測試設備校準儀表。Honeywell公司小批量生產的高性能空間用光纖陀螺HPSFOG長時間零偏穩定性在（2～6）×10-4?/h，標度因數誤差在1ppm范圍以內。
⑶L3 Space&Navigation公司
L3 Space&Navigation公司光纖陀螺慣性測量產品包括戰略級和超戰術級（小型化產品），已在水上、陸地、航空、太空和各型導彈等多種場合得到應用。其高性能的慣性測量單元CIRUS-A中光纖陀螺的長時間零偏穩定性達到1×10-4?/h，標度因數穩定性達到±2ppm，如圖3所示。
圖3 L3 S&N公司的光纖陀螺的慣性測量單元CIRUS-A
⑷GEMelettronica公司
意大利GEMelettronica公司的產品主要應用于海洋、海岸、艦艇和潛艇，包括光纖陀螺慣性導航系統、光電監控設備、操控臺、激光雷達等。
公司在2017年發布了與法國MARINSM7水平相當的SURF-200高精度慣性導航系統，采用了戰略級的光纖傳感器（光纖陀螺），產品服役周期內免校準。另外，法國MARINSM系列慣導系統被禁止對中國出售，而SURF-200不受國際武器貿易條例（ITAR）限制，SURF-200系統如圖4所示。
展開 姿態探測應用于航空航天導航
上文提到的薩格納克干涉儀和相關裝置——包括環形激光陀螺儀和光纖陀螺儀——都屬于慣性導航系統的現實應用；慣性導航系統以一個已知位置為起點，將平移速度和角速度隨時間的變化整合在一起，從而預測物體的位置和方向。現實中，慣性導航系統通常需要與以太空中其他物體為參照物的絕對位置和絕對方向測量相結合。絕對測量可以利用地球敏感器、太陽敏感器或恒星敏感器；利用地球表面已知位置上的射頻信標；利用地球磁場測量；或者利用以上任意組合來完成。
平移速度和角速度的微小測量誤差會導致慣性導航系統隨時間推移變得越來越不穩定。使用以上任意一種敏感器定期進行絕對測量，有利于將不確定性限制在一個更合理的數值內。下圖預測了不確定性隨時間的變化。
結論
我們成功地利用射線光學仿真演示了簡單干涉儀內的薩格納克效應。只要所有活動部件的速度遠遠小于光速，拍頻便符合基于廣義相對論的嚴密理論。薩格納克干涉儀或環形激光陀螺儀之內的光程差的大小僅僅取決于對向傳播光束所圍住的面積，而非圓環的幾何結構。
展開 為了解決這個問題，人們還提出加攝像頭生成雙目SLAM，或者加IMU生成耦合視覺慣性導航定位系統。初始粒子的位置可以通過視覺測量算法測量的運動變化來跟蹤，而不是在沒有測量的情況下隨機移動它們。使用視覺測量算法可以減少粒子集生成過程的搜索空間。圖2顯示了從圖像序列計算的變換。
圖2 視覺測量算法粒子跟蹤示意圖
基于粒子濾波的定位方法可以達到更好的定位精度。定位算法采用迭代過程不斷更新粒子，在長時間飛行過程中可能導致位精度不穩定。為了進一步提高定位魯棒性，可以嘗試結合機載傳感器設備定位系統和視覺算法的優勢。
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（1）核心數據處理架構
aiData Auto Annotator整合攝像頭、激光雷達（LiDAR）、全球導航衛星系統/慣性導航系統（GNSS/INS）及可選毫米波雷達數據，在統一的4D（空間+時間）環境模型中完成多傳感器數據的同步標注。
與人工標注類似，傳感器的精確標定與同步是保障標注質量的基礎前提（相關細節可參考往期技術博客）。
傳感器技術如何改變機器人世界7個月前
此外，通過收購 MicroStrain，我們擴大了機器人解決方案組合，提供慣性測量單元（IMU）和完整的慣性導航系統（GNSS/INS），以滿足定位和導航要求。
我們為結構耐久性測試和應力分析提供應變片，確保產品的安全和性能。我們的解決方案還包括用于測量力、扭矩和稱重的應變式傳感器，以及可無縫集成到機器人系統中的慣性傳感器和無線傳感器。
三坐標五方向星型測針采集四孔數據，突破行星定位結構幾何精度測量局限
在遠洋巨輪的鋼鐵軀殼內，深水慣性導航系統如同船舶的神經中樞。其核心部件——裝載高精度光纖陀螺儀與石英撓性加速度計的精密腔體，通過實時解算角運動與線運動數據，通過數學解算獲得載體的航姿、速度和位置等導航信息，為萬噸巨輪提供厘米級定位與0.01°航姿精度。
隨著經濟的快速發展和電商的普及，物流行業的規模不斷擴大，對物流運輸的效率和安全性也提出了更高的要求。傳統的物流運輸方式存在著效率低下、信息不對稱、安全隱患等問題，因此發展智慧物流已經成為物流行業的必然趨勢。智慧物流可以通過先進的技術手段實現物流運輸過程的智能化和高效化，提高物流運輸的效率和安全性，降低物流成本，促進物流行業的轉型升級。
在諸多促進智慧物流發展的高新科技中
聽到“北斗”這個詞，你會想到什么？
若是在古代，人們會想到閃耀在夜空的北斗七星。
而在現代，很多人會脫口而出“北斗衛星”。我國蓬勃發展的現代航天事業，為“北斗”賦予了一層新的含義。
北斗衛星導航系統（以下簡稱北斗系統）是中國著眼于國家安全和經濟社會發展需要，自主建設運行的全球衛星導航系統，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要時空基礎設施。
背景
WayRay公司總部設在瑞士。自2012年成立以來，WayRay已經建立了自己的內部研發中心、原型制作工廠和一個國際專業團隊。公司已經掌握了從產品概念到原型測試的整個研發過程，WayRay從一家初創公司蛻變為全息光學系統、硬件和軟件的全周期制造商。通過這些努力，WayRay公司順利完成了與原始設備制造商的合作項目，向主要汽車制造商提供了先進全息
④ 基于機載慣性導航系統INS(Inertial Navigation System)測得的相機姿態和GPS(Global Position System)定位系統獲得的相機位置,進行糾正。其中，控制點的采集對精度控制很重要，它大大影響著幾何糾正的效果好壞。
· EyeQ6H/EyeQ6H*2+TC397：Mobileye Supervision系統，高速/城區NOA和泊車一體化方案
多類型傳感器配置支持
· 最高11V5R (2*前視，4*側視，4*魚眼，1*后視，5*毫米波雷達)
· Lidar / 4D Radar （Optional）
· 支持高精度定位地圖和慣性導航系統
它使用了慣性導航系統，加上從地面傳送過來的數據，來計算艙體的位置和速度
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發動機控制算法
登月艙需要使用發動機來進行著陸和起飛等任務。
