Введение

Инерциальная навигационная система (ИНС) - это автономная навигационная технология, основанная на инерциальных датчиках таких как гироскопы и акселерометры основаны на этом законе, измеряя удельную силу, действующую на носитель, для расчета ускорения, которое затем интегрируется для получения скорости и перемещения.Законов Ньютона о движении.Ключевые слова: Инерциальная навигация, Инерциальные датчики, ИНС, Законы Ньютона, Навигация БПЛА, Автономные транспортные средства

1.1 Первый закон Ньютона: Закон инерции

"Объект покоя остается в покое, а объект в движении продолжает равномерное движение, если на него не действует внешняя сила."

Этот закон раскрывает свойство объектов сохранять свое состояние движения—

инерцию. ИНС использует этот принцип, измеряя изменения в движении носителя в инерциальном пространстве для расчета его положения, скорости и ориентации.Ключевые слова: Инерциальная навигация, Инерция, Инерциальные датчики, ИНС, Оценка состояния движения

"Ускорение объекта пропорционально приложенной силе и обратно пропорционально его массе, то есть a = F/m."

В инерциальной навигации

акселерометры основаны на этом законе, измеряя удельную силу, действующую на носитель, для расчета ускорения, которое затем интегрируется для получения скорости и перемещения.Ключевые слова: Акселерометр, Динамика, Измерение удельной силы, IMU, Уравнения движения

"Для каждого действия существует равное и противоположное противодействие."

Этот закон проявляется в ИНС как механическая связь между датчиками и носителем, что необходимо для управления вибрацией, компенсации ошибок и моделирования системы.

Ключевые слова: Механическая связь, Компенсация ошибок, Моделирование системы, Алгоритм инерциальной навигации

Действительность законов Ньютона требует

инерциальной системы отсчета. В ИНС обычно выбираются земно-центрическая инерциальная (ECI) система отсчета или навигационные системы отсчета, такие как NED, в качестве ссылок для расчета траектории носителя.Ключевые слова: Инерциальная система отсчета, ECI, Навигационная система отсчета, Система отсчета, Расчет траектории

Типичная ИНС состоит из:

IMU (Инерциальный измерительный блок)

• : включает 3-осевые гироскопы и 3-осевые акселерометрыНавигационный компьютер
• : запускает алгоритмы инерциальной навигации, такие как Strapdown Inertial Navigation System (SINS)Фильтр Калмана
• : для слияния данных с нескольких датчиков и коррекции ошибокТехнология инерциальной навигации является основным компонентом современных высокоточных навигационных систем. От законов Ньютона до инерциальных систем отсчета, и от датчиков до алгоритмов, каждый шаг отражает глубокую интеграцию физики и инженерии. С развитием технологии

MEMS ИНС становится более дешевой, более точной и более компактной, находя более широкое применение в автономных транспортных средствах, робототехнике и умных носимых устройствах.Ключевые слова: ИНС, IMU, SINS, MEMS, Фильтр Калмана, Автономные транспортные средства, Навигация БПЛА, Технология инерциальной навигации

#Инерциальная навигация #ИНС #Законы Ньютона #Инерциальная система отсчета #IMU #SINS #Автономные транспортные средства #Навигация БПЛА #MEMS #Фильтр Калмана