把加速度计安装在一个由陀螺稳定的平衡环支承的 平台上,这种平台即所谓的稳定平台或惯性平台。无论 航天器的方向如何改变,它在惯性空间的取向始终保持 固定不变。图8,3所示是在一理想情况下的简化稳定平台 的示意图,其中航天器只限于在一平面(假设是0XY平面) 内运动,同时它只能绕0Z轴转动。真实的稳定平台有3个 转动轴,因为航天器可以作滚动、俯仰和偏航运动。但 是,在这一简化的例子中,因为航天器被限制在一平面 内运动,所以一个轴就足够了
把加速度计安装在一个由陀螺稳定的平衡环支承的 平台上,这种平台即所谓的稳定平台或惯性平台。无论 航天器的方向如何改变,它在惯性空间的取向始终保持 固定不变。图8.3所示是在一理想情况下的简化稳定平台 的示意图,其中航天器只限于在一平面(假设是OXY平面) 内运动,同时它只能绕OZ轴转动。真实的稳定平台有3个 转动轴,因为航天器可以作滚动、俯仰和偏航运动。但 是,在这一简化的例子中,因为航天器被限制在一平面 内运动,所以一个轴就足够了
陀螺 Y↓y轴加速器计 误差检测器 x轴加速器计 平台 放大器 Z 航天器 图8.3始终在同一平面内运动 的航天器稳定平台 图8.3始终在同一平面内运动的航天器稳定平台
图8.3 始终在同一平面内运动的航天器稳定平台
用于维持平台固定取向的主要敏感器是三自由度陀 螺。陀螺转子的动量矩矢量在惯性空间保持恒定不变, 即不但大小不变,而更主要的是方向不变。因此,不管 航天器如何运动,陀螺的自转轴在惯性空间提供了一个 不变的方向基准,能够迫使平台保持与这一不变的基准 对准,从而使加速度计的测量轴保持与这个固定坐标系 统正确地对准
用于维持平台固定取向的主要敏感器是三自由度陀 螺。陀螺转子的动量矩矢量在惯性空间保持恒定不变, 即不但大小不变,而更主要的是方向不变。因此,不管 航天器如何运动,陀螺的自转轴在惯性空间提供了一个 不变的方向基准,能够迫使平台保持与这一不变的基准 对准,从而使加速度计的测量轴保持与这个固定坐标系 统正确地对准
除以上讨论的装有陀螺稳定平台的惯性系统外,近 30多年来许多注意力集中于发展所谓的捷联式惯性测量 系统。它是随着计算机技术的发展而出现的一种没有陀 螺稳定平台的惯性测量系统。它的陀螺和加速度计直接 装在航天器本体上,加速度是相对本体坐标系测量的。 计算机根据陀螺的输出建立导航坐标系,加速度信息须 进行坐标变换,变换到导航坐标系中,然后进行导航计 算。在这个系统中,陀螺稳定平台的作用是由计算机来 完成的,因此捷联式惯性测量系统又称做解析平台式惯 性系统
除以上讨论的装有陀螺稳定平台的惯性系统外,近 30多年来许多注意力集中于发展所谓的捷联式惯性测量 系统。它是随着计算机技术的发展而出现的一种没有陀 螺稳定平台的惯性测量系统。它的陀螺和加速度计直接 装在航天器本体上,加速度是相对本体坐标系测量的。 计算机根据陀螺的输出建立导航坐标系,加速度信息须 进行坐标变换,变换到导航坐标系中,然后进行导航计 算。在这个系统中,陀螺稳定平台的作用是由计算机来 完成的,因此捷联式惯性测量系统又称做解析平台式惯 性系统
为了克服陀螺漂移这一惯性导航系统固有的缺陷,更准 确地确定航天器的位置,天文惯性导航便应运而生。这是 种被动式组合自主导航系统,它由惯性测量系统和天文测量 装置如望远镜等两部分组成。其中前者依然是主体,而后者 起到对前者的校正作用。 由于航天器对遥远天体如恒星的视线可以认为是不随 航天器的运动而变化的,所以陀螺惯性平台在无漂移时,其 指向相对于天体视线应当固定不变;若一旦产生漂移,那么 合指向也相对于天体视线发生变化。基于这一原理,航 天器可以采用望远镜等天文观测装置同时获得对3个遥远天 体的视线方向,从而修正陀螺惯性平台相对于这3个视线方 向的漂移,保持平台在惯性空间固定不变
为了克服陀螺漂移这一惯性导航系统固有的缺陷,更准 确地确定航天器的位置,天文惯性导航便应运而生。这是一 种被动式组合自主导航系统,它由惯性测量系统和天文测量 装置如望远镜等两部分组成。其中前者依然是主体,而后者 起到对前者的校正作用。 由于航天器对遥远天体如恒星的视线可以认为是不随 航天器的运动而变化的,所以陀螺惯性平台在无漂移时,其 指向相对于天体视线应当固定不变;若一旦产生漂移,那么 平台指向也就相对于天体视线发生变化。基于这一原理,航 天器可以采用望远镜等天文观测装置同时获得对3个遥远天 体的视线方向,从而修正陀螺惯性平台相对于这3个视线方 向的漂移,保持平台在惯性空间固定不变