簡介
以陀螺為慣性元件的慣性導航系統(Inertialnavigationsystem,INS),能夠自主地提供位置、姿態及速度等各項高精度的導航信息,故已成為潛艇的核心導航設備。但由於導航陀螺存在常值漂移和隨機漂移,導致INS的導航信息精度隨時間推移而逐漸降低。因此,必須對導航陀螺漂移進行測量和補償。
方法
實現慣性導航系統重調的兩種方法為:內部校正信息和外部信息補償法。
內部校正信息
採用陀螺監控技術。陀螺監控技術是陀螺漂移的一種自校正方法,它不需要引入外部信息,能自動地對導航陀螺的漂移進行測量和補償。
慣性導航系統利用內部校正信息就是採用陀螺監控技術,目前已得到套用的有 殼體旋轉法、陀螺反轉法和H調製法等。殼體旋轉法和陀螺反轉法只能對水平陀螺進行監控,H調製法是實現三軸全監控的一種理想方案。慣性導航系統採用H調製陀螺監控技術以後,在一定的指標精度下延長了系統的重調周期。
H調製INS導航系統的慣性平台採用三環半解析式結構,平台的台體上除安裝3個導航陀螺外,還固定安裝3個用於H調製的監控陀螺,其輸人軸與對應的導航陀螺輸人軸同向。H調製也稱為角動量調製法,監控陀螺接成數字力反饋工作方式,其角動量可以進行周期性的調整,使其周期性地工作在不同的角動量值。根據反饋迴路輸出數據進行處理,求得相應導航陀螺漂移。
外部信息補償法
利用外部信息,採用兩點校或點點校方案,推算出導航陀螺漂移並加以補償。
採用陀螺監控技術,可以使系統重調周期得到延長,但仍然難以滿足潛艇長期水下航行的需要。提出了一種組合導航方案,該方案利用都卜勒速度計程系統(Dopplerveloeitylogshort,DVL)、電子海圖和測深測潛儀作為輔助手段來進一步修正慣導系統的誤差。該組合導航系統無需浮出水面,即可在水下完成對慣導誤差的校正和導航陀螺漂移的補償。在獲得較高定位精度的同時又不會危及潛艇的隱蔽性,滿足潛艇對導航系統“水下、長期、自主、高精度、全天候”的要求。
