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：①完全自主式的导航系统； ②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 ⑴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 ⑵制导

二、惯导的组成 惯性导航组件INU 方式选择组件MSU 选择系统的工作状态 控制显示组件CDU 初试数值得引入、导航数据显示、告警等 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）、 输出：水平状态指示器HSI 姿态指引仪ADI 自动驾驶仪A/P 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/MH

§10.2 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 二、实现惯导需要解决的问题 1、初始对准 §10.2 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 ①水平对准 水平粗对准→水平精对准 ②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 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 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

LTN－72R系统的主要特点 功能：①三重系统混合； 结构：①惯导组件的特点； ②无线电更新惯导位置； ③具有VOR/DME导航能力； ④具有硬件监控和软件自测能力。 结构：①惯导组件的特点； ②控制显示组件的特点。

LTN－72R系统的组成 INU MSU：五位方式选择电门、两个信号灯 CDU BU

二、LTN－72R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、LTN－72R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、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、LTN－72R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 一、IRS的组成 部件：IRU、MSU、CDU 组合形式： ①B737：IRU、ISDU、MSU 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： ①B737：IRU、ISDU、MSU ②B757、B767：IRU、IRMP

IRS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； FMS：向惯导提供起始对准的经纬度值。 输出信号 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 ATT 显示选择开关放 HDG/STS位，右窗口显示对准时的状态号 ALIGN DC FAIL FAULT ON DC 方式选择电门 OFF ALIGN NAV ATT 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 ALIGN DC FAIL FAULT ON DC 状态通告牌 ALIGN ON DC DC FAIL FAULT

ISDU和MSU 系统选择电门：L/R 显示选择旋钮 数字字母键盘 TK/GS PPOS WIND HDG/STS ALIGN FAULT DC FAIL FAULT ON DC 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

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、HDG ATT方式 结束

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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15~20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： 第二步： 第三步： 将方式选择电门从OFF扳至ALIGN或NAV， 通告牌白色ALIGN灯恒亮； 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）。 ALIGN DC FAIL FAULT ON DC

重新对准 条件 方法 方式选择电门已处于NAV位，飞机滑行速度小于20Kt； ALIGN DC FAIL FAULT ON DC 条件 方式选择电门已处于NAV位，飞机滑行速度小于20Kt； 方法 将方式选择电门从NAV位重新扳至ALIGN，停顿30秒以上，然后扳回NAV位；

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