惯性导航系统的基本原理、特点及在现代生活中的应用
惯性导航系统的基本原理
惯性导航系统也称作惯性参考系统，是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量(如无线电导航那样)的自主式导航系统。
其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。
惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。
惯性导航系统属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。
惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角;加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到距离。
惯性导航技术的理论基础是牛顿力学基本定律。
惯性导航系统是以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统，该系统根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系中的速度和位置。
惯性导航系统分成平台式惯性导航系统和捷联式惯性导航系统两大类。
平台式惯性导航系统将惯性测量元件安装在惯性平台上，惯性平台稳定在预定的坐标系内，为加速度计提供一个测量基准，并使惯性测量元件体角运动的影响。
导航计算机根据加速度计的输出和初始条件进行导航解算，得出载的位置、速度等导航参数。
捷联式惯性导航系统将惯性测量元件直接固联在载体上，测量沿载体坐标系的角速度和角加速度，计算机则利用陀螺的输出，进行坐标变换，求解载体的即时速度、位置等导航参数。
惯性导航仅依靠惯性装置本身就能在载体内部独立地完成导航任务，不需要与外界发生任何信号联系，具有高度的自主性。
这在战略和战术应用上具有重要的意义。
但惯性导航的定位误差会随时间逐步增加，必须不断地进行误差修正，才能保证达到要求的精度。
陀螺仪
陀螺仪通常是指安装在万向支架中高度旋转的转子，转子同时可绕垂直于自转轴的一根轴或两根轴进动，前者称单自由度陀螺仪，后者称二自由度陀螺仪。
陀螺仪具有定轴性和进动性，利用这些特性制成了敏感角速度的速率陀螺和敏感角偏差的位置陀螺。
对于光学、MEMS等技术被进入于陀螺仪的研制，现在习惯上把能够完成陀螺功能的装置统称为陀螺。
陀螺仪的种类很多，按用途来分，它可以分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。
传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中，作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。
指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示，作为驾驶和领航仪表使用。
陀螺仪分为，压电陀螺仪，微机械陀螺仪，光纤陀螺仪和激光陀螺仪，它们都是电子式的，并且它们可以和加速度计，磁阻芯片，GPS，做成惯性导航控制系统。
加速度计
加速度是用来计测量加速度的仪表。
它通过测量组件在某个轴向的受力情况来得到结果，表现形式为轴向的加速度大小和方向，但用来测量设备相对地面的摆放姿势的精确度不高，该缺陷可以通过陀螺仪得到补偿。
惯性导航的特点：
惯性导航系统有如下优点:1、由于它是不依赖于任何外部信息，也不向外部辐射能量的自主式系统，故隐蔽性好，也不受外界电磁干扰的影响;2、可全天候、全时间地工作于空中、地球表面乃至水下;3、能提供位置、速度、航向和姿态角数据，所产生的导航信息连续性好而且噪声低;4、数据更新率高、短期精度和稳定性好。
其缺点是:1、由于导航信息经过积分而产生，定位误差随时间而增大，长期精度差;2、每次使用之前需要较长的初始对准时间;3、设备的价格较昂贵;4、不能给出时间信息。
但惯导有固定的漂移率，这样会造成物体运动的误差，因此射程远的武器通常会采用指令、GPS等对惯导进行定时修正，以获取持续准确的位置参数。
惯导系统目前已经发展出挠性惯导、光纤惯导、激光惯导、微固态惯性仪表等多种方式。
陀螺仪由传统的绕线陀螺发展到静电陀螺、激光陀螺、光纤陀螺、微机械陀螺等。
激光陀螺测量动态范围宽，线性度好，性能稳定，具有良好的温度稳定性和重复性，在高精度的应用领域中一直占据着主导位置。
由于科技进步，成本较低的光纤陀螺(FOG)和微机械陀螺(MEMS)精度越来越高，是未来陀螺技术发展的方向。
惯性导航系统在现代生活中的应用
现代生活中惯性导航系统已经涉及到我们的生活中的很多发面，在陆地车辆、船舶、舰艇、航天飞行器、大地测量、资源勘测、海洋探测、铁路、航天飞机及执导武器方面，尤其是在军事方面得到了大量的应用，战斗机、坦克、导弹都用到了惯性导航技术。
随着惯性导航技术的发展与成熟，人们的出行、娱乐都会涉及到惯性导航。
手机、摄像机、玩具、航模和现在很火热的VR都已经运用到了惯性导航技术。
现在的GPS就是惯性导航系统在生活中应用最成功的例子。
在未来的生活中惯性导航会涉及到更多的方面，对我们的生活产生更大的帮助。