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惯性导航系统(INS)在无人船上的应用

惯性导航系统(INS)在无人船上的应用

  • 分类:行业聚焦
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  • 来源:
  • 发布时间:2020-05-14
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【概要描述】

惯性导航系统(INS)在无人船上的应用

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  随着十九大报告“海洋强国”战略的提出,无人船的发展迅猛。无人船是一种由动力驱动、无人驾驶、具备自导航特性的水面船只。具有成本低、重量轻、体积小、适应性强等优点。在军用、民用领域得到广泛应用。在战争中,无人船能够携带多种武器设备,实现侦查,干扰等军事任务;在民用中,无人船可以实现定线巡航、测深、辅助通信、拍照取证等海事执法任务。
  无人船的关键技术在于信息感知,通信导航及自我控制。其中准确获取无人船航行姿态角或姿态矩阵,是无人船导航与制导控制的基础,决定了无人船速度与位置的导航与制导精度,从而影响其自主航行。航行中的姿态包括:航向角、纵倾角和横倾角,以及横摇、纵摇、升沉等信息。准确测量无人船的航向角、纵倾角和滚转角等信息是实现无人船姿态控制的前提。安装惯导系统、GNSS和磁传感器等装置可获取船体的实时资态信息,实现对船体的精准控制。
  惯导系统是根据力学原理进行的测量,不需要借助外界条件,可在全球范围内和任何介质环境里自主地、隐蔽地、连续地、稳定可靠地进行三维定位定向。无人船的姿态确定主要依靠惯导系统来实现。惯导系统主要包括加速度计和陀螺仪。无人船相对于惯性坐标系的转动可以利用陀螺敏感器来检测;无人船的转动用于确定加速度计在每一时刻的方位。通过这两种测量的组合,可以确定无人船载惯性坐标系里的平移运动和计算它的位置。
  MEMS惯导系统具有结构紧凑、可靠性高、质量轻、体积小、功耗低、维护方便、成本低等优点,目前主要应用于小型无人船上,既可提供航向信息,又可为船载雷达提供水平方向的姿态信息。

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