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这种不依赖外界信息，只靠对载体(vehicle)本身的惯性测量 来完成导航任务的技术称作惯性导航。
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3.4 惯性导航（INS-Inertial navigation system）
用什么测量加速度？加速度计 （ accelerometer ）
18世纪，大量钢铁的使用产生了强烈的磁场，传统的指南针 出现了很大的、有规律的误差。经过人们不断的研究和改进，一 直持续到第二次世界大战，最终使历史上曾发挥了巨大作用的简 易罗盘转变成了今天我们看到的磁罗经，同时对磁罗经自差原理 和消除自差的理论形成了一门完整的科学。
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3.1 地磁导航（Geomagnetic Navigation System ）
组合 导航 系统
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3.1 地磁导航（Geomagnetic Navigation System ）
在中国史书中记载的 最早应用的导航仪是 指南针，这是我国古 代的四大发明之一。 12世纪，欧洲人将原 始的指南针改制成简 单的船用罗经，并绘 制出了地中海的地图， 使欧洲的历史进入航 海时代。
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3.1 地磁导航（Geomagnetic Navigation System ）
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3.4 惯性导航（INS-Inertial navigation system）
惯性导航是完全不依赖于外部声、光、电、磁传播的 信号自主式的进行导航定位的手段，因而它不受地域 的限制，不受自然和认为的干扰和影响，无论太空、 空间、地面、地下、水面、水下都能全天候可靠的工 作。
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3.4 惯性导航（INS-Inertial navigation system）
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3.2 声学导航
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3.3 推位导航（DR, Dead reckoning）
基本原理：起始时刻的位置 已知，速度的大小和方向可 通过测量得到，则下一时刻 的位置可通过计算得到。
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3.3 推位导航（DR, Dead reckoning）
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2、导航定位技术发展
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2、导航定位技术发展
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2、导航定位技术发展
随着科学技术发展，越来越多的方法和 手段应用于导航定位方面，如无线电导航、 视觉导航、量子导航等等。
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3、导航定位系统分类
地磁导航系统
声学导航系统
推位导航
现
有
惯性导航系统
导
航 系
无线电导航系统
统
卫星导航系统
天文导航系统 其他导航系统
第三部分：组合导航定位系统
➢ 组合导航定位系统工作原理 ➢ 组合导航的军事、民用上的应用
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考核方式
期末：大作业
参考教材：《导航定位系统工程》 袁赣南等
《惯性导航》
秦永元
《卫星导航定位工程》 谭述森
其他
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1、导航定位概念及相互关系
导航
目的：在哪里？到哪里去？怎么去？ 定义：以某种手段或方式引导航行体安全、准
➢ 由于电磁波在水中衰减很快，仅仅穿透数米就会丢失所有 能量，相对而言，声波能传播几百公里而没有明显的吸收 损失，因此可采用声发射机作为信标来导引水下载体的航 行。目前，采用的声学导航主要有长基线（LBL）导航、 短基线（SBL）导航和超短基线（USBL）导航。这三种 形式都需事先在海域布放换能器或换能器阵，以此实现声 学导航。换能器（或阵）声源（信标或应答器）发出的脉 冲被一个或多个设在母船上的声学传感器接收，收到的脉 冲信号经过处理并按预定的数学模型进行计算就可以得到 声源的位置
➢地磁导航原理：通过地磁传感器测得的实时地 磁数据与存储在计算机的地磁基准图进行匹配 来定位。（由于地磁场为矢量场，在地球近地 空间内任意一点的地磁矢量都不同于其他地点 的矢量，且与该地点的经纬度存在一一对应的 关系。） ➢地磁导航具有无源、无辐射、全天候、全地域、 能耗低的优良特征。
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3.2 声学导航
加速度计放在哪？平台（platform） 怎么保持平台方向？陀螺仪（gyroscope）
陀螺仪和加速度计是惯性系统最关键的核心惯性 器件！
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3.4 惯性导航（INS-Inertial navigation system）
惯性导航的重要性
洲际导弹、战略远程轰炸机、导弹核潜艇构成了三大战略威 慑力量。而这三大战略威慑力量都离不开惯性技术的支撑。
组成：平台罗经----测向 计程仪（水压、电磁、多普勒）----测速
★多普勒效应：当机械波或电磁波的发射源与接收 点间沿两者连线方向存在相对速度时，接收频率与 发射频率并不相同，这一频率差称为多普勒频移。

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3.3 推位导航（DR, Dead reckoning）
确、经济、便捷地在既定的时间内，按照既定 的航行路线，准时地到达目的地。
导航要实时、连续的给出载体的位置、速度、 加速度、航向等导航参数。
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1、导航定位概念及相互关系
定位
目的：在哪里？ 定义：以某种手段或方式确定载体当前的位置。
导航与定位关系
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2、导航定位技术发展
Navigation源于海洋中船舶的航行，起初 人们是通过罗盘、天文等手段对航行在海洋 中的船舶进行导向和领航，后来发展到陆地 车辆以及空中飞行器的领航，以致 Navigation逐渐被译成“导航”。
导航定位技术概论
Navigation and positioning technology
本课程所涉及的主要内容
第一部分：导航定位技术理论基础
➢ 地球描述 ➢ 坐标系 ➢ 时间基准
第二部分：典型导航定位系统
➢ 典型导航定位系统的工作原理及特点 ➢ 典型导航定位系统应用 ➢ 辅助导航定位系统工作原理及应用
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2、导航定位技术发展
最古老、最简单的导航方法是星历导航，人类 通过观察星座的位置变化来确定自己的方位；古代 人用鱼骨头充当六分仪，确定航线。最早的导航仪 是中国人发明的指南针，几个世纪以来它经过不断 的改进而变得越来越精密，并一直被人类广泛应用 着；最早的航海表是英国人John Harrison经过47年 的艰苦工作，于1761年发明的，在其随后的几个世 纪里，人类通过综合地利用星历知识、指南针和航 海表来进行导航和定位。