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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,航空电子系统电子教案,惯性导航系统,概述,导航概念,导航分类,坐标系概念,惯导系统功用和分类,惯导元件,惯导系统工作原理,平台式惯导基本工作原理,捷联式惯导基本工作原理,惯性基准系统,系统组成及功用,惯性基准系统工作方式(重点是对准方式),大气数据惯性基准系统介绍,功用,系统组成及功能,小结,思考题,导航概念:,引导载体到达预定目的地的过程.导航系统测量飞机的位置、速度、航迹、风向/风速、姿态等导航参数，驾驶人员或自动飞行控制系统能靠它引导航行体按预定航线航行。,导航系统分类,:,1导航仪表 2无线电导航系统 3天文导航系统,4卫星导航系统5惯性导航6综合导航系统,惯性导航原理：,利用牛顿力学定律测出飞机运动加速度，经积分运算得出运动速度和位移量，进而计算出地速，位置等导航参数。因为加速度计需安装在陀螺稳定平台上，因此平台可以输出飞机的姿态和航向。加速度计和陀螺都是测量相对惯性空间的运动参数，它们都是惯性元件，都是利用惯性效应去敏感相对惯性空间的运动参数。所以叫“惯性导航系统”。,优点：,惯导不依赖任何外界信息来测量导航参数，因此不受天气或人为的干扰，具有很好的隐蔽性，是一种,完全自由式导航系统,。,缺点：,是定位误差随时间而积累，长时间工作会产生超出允许范围的,积累误差,。此外，陀螺、加速度计、计算机的精度要求高。,概述,坐标系概念:,根据牛顿力学定律，利用加速度计连续地测量，从而去计算飞机相对某一导航坐标系（人工建立的陀螺平台或计算机的“数学平台”）的加速度信息，通过计算输出飞机相对,导航坐标系,的其他导航参数。,概述,2、,地球坐标系,地球中心为原点，ox为赤道平面与本初子午线（指向格林威治经线），oz沿地轴指向北极（与地轴重合）。oy与其构成右手坐标系，指向东经90方向。固联于地球，与地球一起转动。,3、,地理坐标系,原点在地球重心或地球表面上某点，ox指东oy指北，oz垂直当地平面指向天。,概述,4、,机体坐标系,原点在飞机重心，ox沿飞机横轴指向右，oy沿飞机纵轴指向前，oz沿飞机立轴指向上，固联于飞机。,5、,平台坐标系,oxyz，原点在飞机重心，ox、oy两轴总在水平面内且互相垂直，oz垂直水平面，指向天。平台坐标系可以与地理坐标系重合，也可以在水平面内与地理坐标系成一定夹角，成为流动方位坐标系。（三轴陀螺稳定平台）,概述,惯导系统功用和分类:,功用：,IRS向FMCS输送飞机经纬度位置、真航向、磁航向、南北和东西向速度、俯仰角和倾斜角、高度、升降速度、地速等数据。,测,加速度,积分获得,速度,，再积分获得,位移,，与初始位置比较获得,位置,。,角速度,积分获得角度变化值，从而得到,姿态和航向,信息。,分类：,平台式惯导系统,和,捷联式惯导系统,惯导元件:激光陀螺和加速度计,概述,加速度计工作原理,概述,惯导系统工作原理,平台式惯导基本工作原理,捷联式惯导基本工作原理,惯导系统工作原理,系统组成及功用,惯性基准系统工作方式(重点是对准方式),惯性基准系统,系统组成及功能,惯性基准系统,1.IRS方式选择组件,惯性基准系统,四种工作方式：,对准,：估算当地纬度，确立当地水平面和真北，人工引入当地经纬度。,导航,：完成对准后，进行导航计算。,姿态,：只提供姿态、航向输出，当IRS导航失效时转到ATT方式，一旦置ATT方式时，再转到NAV方式，则NAV方式无效。地面某些飞行计划设置时，可转到ATT方式，引入航向值。,关断：,MSU转到OFF位，延时30秒，IRU记忆飞行中的故障，存储在非易失存储器中。,惯性基准系统,四个检测器（通告灯）：,对准,（,ALIGN,）：对准过程灯亮,10,分钟，当对准失效时，灯闪亮。,直流供电,（,ON DC,）,：,115V400Hz,失效，仅由电瓶供电时，灯亮。只能向,IRU,供电,15-20,分钟。,IRS,启动时允许闪亮。（右,IRU,直流供电,5,分钟自动关断）。,直流故障（,DC FAIL,）,：,28V,失效，但,IRU,在,115V400Hz,电源正常条件下，仍能正常工作。,故障,（,FAULT,）,：,自检,/,监控系统探测到系统有故障时，灯亮。,惯性基准系统,2.惯性系统显示组件（ISDU）,惯性基准系统,选择电门-选择显示数据，共有以下五种。,TEST-启动自检程序，IRU标准数据输出，在ISDU和相应显示器上显示。NAV方式地速大于20KT或ATT方式，检查禁止。,TK/GS-左显示TK 0-359.9度（分辨率为0.1）右显示GS 0-2000KT（分辨率为1KT）,PPOS-左显示（S90-N90）,右显示（E180-W180），分辨率0.1度,WIND-右显示U（0-256KT），分辨率1KT,左显示（0-359），分辨率1,如果ADC送来的真空速TAS小于101KT，风速显示100KT且风向与飞机航向相同。,HDG/STS-左显示（0-359.9），分辨率0.1,惯性基准系统,3.惯性基准组件（IRU）,惯性基准系统,三个加速度计，分别测量飞机三个轴的轴向加速度,三个激光陀螺，分别测量飞机三个轴的旋转角速度,计算机，对陀螺和加速度计进行误差补偿，建立姿态矩阵，姿态速率计算并解算姿态参数。对加速度信号进行坐标变换，计算水平和垂直导航参数。完成IRS对准程序，故障监控。,IRU前面板有一个“故障球”指示器，黄色半球显示为故障状态，黑色半球显示为正常状态。,一个检查按钮，与ISDU上的“TEST”位并联，按下后启动自检程序。MSU选择ATT方式或地速大于20KT时不允许进行自检。,惯性基准系统,校准方式,惯性基准系统工作方式,（B）对准方法/步骤,正常对准,（a）MSU开关从OFF转到ALIGN/NAV位，ALIGN灯亮，ON DC灯亮5秒，然后灭。引入当地、，（ISDU上引入/CDU引入）,（b）对准显示，ISDU右显示器7到0分钟倒计时，整个过程共10分钟。正常情况下10分钟后ALIGN灯灭，对准结束，MSU可转到NAV位；,当10分钟校准后ALIGN灯继续亮，MSU开关由ALIGN位转到NAV位，ALIGN灯灭，也说明校准正常。如果引入的、不正确，则ALIGN灯闪亮；系统有故障，MSU上FAULT灯亮。,（c）对准故障显示,1过大的移动，显示3。,2纬度/经度1度差值，显示4。,3纬度不一致（原因两条），,ALIGN灯闪亮,。CDU上出现SET IRS POSITION。,4无初始位置输入，,ALIGN灯闪亮，,显示8。,惯性基准系统工作方式,快速对准,当IRS正常对准后，由于起飞延误，滑行等待，可以重新对准，此时MSU开关由NAV位转回到ALIGN位，经30秒后，再转回到NAV位，ALIGN灯灭。快速校准去掉了任一速度误差（GS估算为0）并舍掉姿态误差及位置移动误差，导航状态的航向将在快速校准期间起作用。,快速校准的先决条件是:,(a)IRS正常工作，MSU开关已在NAV位,(b)GS小于20KT,IRS的快速对准方法：,当IRS正常对准后，由于起飞延误，滑行等待，可以重新对准，此时MSU开关由,NAV,位转回到,ALIGN,位，经,30秒,后，再转回到,NAV,位，完成快速校准，ALIGN灯灭。快速消除导航误差,惯性基准系统工作方式,IRS姿态方式,ATT方式是备用工作方式，只有在下列条件使用ATT方式：,飞行中，工作在NAV方式，短时短电，10秒后转为备用（电瓶）供电，ON DC灯亮。,飞行中，工作在NAV方式，监控系统探测到故障，MSU上FAULT灯亮。,短航线飞行（或其他原因）不需要NAV方式时，不需要提供地速、位置、航迹等其他导航数据或需要姿态信息时。,注：一旦转到ATT位，再转到ALIGN/NAV无效，除非在地面断电（OFF）后，飞机静止条件下由ALIGN顺序进行。所以，一般转到ATT方式时有2秒延迟，防止误入。当选择姿态方式，IRS要求输入飞机的磁航向信息。可以在CDU和ISDU上输入。,惯性基准系统工作方式,大气数据惯性基准系统介绍,功用：ADR和IR功能,系统组成及功能,组合导航,概念,卫星导航与惯性导航组合,优点,组合形式,小结,概述,导航概念,导航分类,坐标系概念,惯导系统功用和分类,惯导元件,惯导系统工作原理,平台式惯导基本工作原理,捷联式惯导基本工作原理,惯性基准系统,系统组成及功用,惯性基准系统工作方式(重点是对准方式),大气数据惯性基准系统介绍,功用,系统组成及功能,思考题,惯导的导航功能、原理、优点、缺点。,惯性导航的分类？,惯性基准系统由哪几部分组成,各部分的功用？,激光陀螺、加速度计的基本原理？,初始对准的目的、过程。,为什么要快速校准？如何实现？,进入ATT方式的条件、注意事项、完成工作。,现代飞机上用的是何种惯性导航系统？,
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