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弹道导弹的惯性制导系统的原理?

163 2024-11-28 02:36 admin

一、弹道导弹的惯性制导系统的原理?

利用惯性来控制和导引运动物体驶向目标的制导系统。这种系统通过惯性测量装置测出物体的运动参数,形成制导指令进行控制。组成惯性制导系统的设备都安装在运动物体上,工作时不依赖外界信息,也不向外辐射能量,不易受到干扰,是一种自主式的制导系统。这种系统广泛用于飞机、船舶、导弹、运载火箭和航天器的制导。   组成   惯性制导系统通常由惯性测量装置、计算机、控制或显示器等组成。惯性测量装置包括测量角运动参数的陀螺仪和测量平移运动加速度的加速度计。计算机对所测得的数据进行运算,获得运动物体的速度和位置。对于飞机和船舶来说,这些数据送到控制显示器显示,然后由领航员或驾驶员下达控制指令,操纵飞机、船舶航行;或由自动驾驶仪引导到达目标。航天器和导弹的计算机所发出的控制指令,则直接送到执行机构控制其姿态,或者控制发动机推力的方向、大小和作用时间,将航天器引导到规定的轨道上,将导弹引导到目标区内。   分类   按照惯性测量装置在运动体上的安装方式,惯性制导系统分为平台式和捷联式两类。   

① 平台式惯性制导系统 测量装置装在惯性平台的台体上,平台则装在运动物体上。按所建立坐标系的不同,它又分为空间稳定平台式惯性制导系统和本地水平平台式惯性制导系统。前者的台体相对于惯性空间是稳定的,用以建立惯性坐标系。它受地球自转和重力加速度的影响,需要补偿,多用于运载火箭和航天器;后者台体上的加速度计输入轴所构成的基准平面能始终跟踪运动物体所在的水面,因此加速度计不受重力加速度的影响。这种系统多用于沿地球表面作接近等速运动的运动物体,如飞机、巡航导弹等。惯性平台能隔离运动物体角运动对测量装置的影响,因此测量装置的工作条件较好,并能直接测到所需要的运动参数,计算量小,容易补偿和修正仪表的输出,但重量和尺寸较大。   

② 捷联式惯性制导系统 陀螺仪和加速度计直接装在运动物体上。这种系统又分为位置捷联和速率捷联两种类型。位置捷联惯性制导系统采用自由陀螺仪,输出角位移信号;速率捷联惯性制导系统采用速率陀螺仪作为敏感元件,输出瞬时平均角速度向量信号。由于敏感元件直接装在运动物体上,振动较大,工作的环境条件较差并受其角运动的影响,必须通过计算机计算才能获得所需要的运动参数。这种系统对计算机的容量和运算速度要求较高,但整个系统的重量和尺寸较小。

二、GPS与惯性导航组合的原理?

惯性导航系统(INS,以下简称惯导)是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面,还可以在水下。

惯导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。

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。

三、gps和惯性导航哪个精度高?

GPS和惯性导航的精度不具备直接可比性。

GPS利用接收卫星播发的定位信号解算自身位置,属于被动定位,长期精度高,但信号会受到外界干扰造成精度下降或无法定位。

惯性导航是利用陀螺惯性原理,自主定位,不受外界干扰,短期精度高。但由于惯导元件(陀螺、加速度计)的误差会随时间累积,系统定位精度会随时间下降。同时,惯性导航测量的是相对位置变化,需要初始对准。

两种导航方式各有优缺点,可以进行组合,进行数据融合,构成组合导航系统。

四、火箭制导系统的作用?

火箭制导与控制系统,是火箭在飞向目标过程中,导引和控制火箭按选定的导引规律调整飞行路线,导向目标所需全部装置(包括硬件和软件)。它包括制导系统和姿态控制系统两个部分。

制导系统由测量装置和制导计算机组成,用来测量火箭相对目标的位置,速度和加速度,按预定规律进行计算处理形成指令。

姿态控制系统由敏感装置(陀螺仪、加速度计等惯性器件)、信息处理设备(计算机)和执行机构(舵机等)组成。当敏感元件、信息处理设备等装于一个组合中时,也称为自动驾驶仪。

五、制导系统什么意思?

制导系统是指控制和引导导弹的系统。制导系统设计则是运用一系列原理知识方法设计一个控制和引导导弹的系统。

制导系统是实现将战斗部导向目标提高命中精度的关键部分,在很大程度上决定着作战武器的战术技术性能,特别是制导精度和杀伤概率。它由导航系统和控制系统组成。

六、请问末制导系统如何制导?

①自主式制导。制导系统装于导弹上,制导过程中不需要导弹以外的设备配合,也不需要来自目标的直接信息,就能控制导弹飞向目标。如惯性制导,大多数地地弹道导弹采用自主式制导。

②寻的制导。由弹上的导引头感受目标的辐射或反射能量,自动形成制导指令,控制导弹飞向目标。如无线电寻的制导、激光寻的制导、红外寻的制导。这种制导方式制导精度高,但制导距离较近,多用于地空、舰空、空空、空地、空舰等导弹。

③遥控制导。由弹外的制导站测量,向导弹发出制导指令,由弹上执行装置操纵导弹飞向目标。如无线电指令制导、无线电波束制导和激光波束制导等,多用于地空、空空、空地导弹和反坦克导弹等。

④复合制导。在导弹飞行的初始段、中间段和末段,同时或先后采用两种以上制导方式的制导称为复合制导。这种制导可以增大制导距离,提高制导精度。

七、制导系统的发展趋势?

决定未来导弹制导系统发展趋势的主要刺激性因素是战争威胁.因此未来制导系统的特点大部分将取决于所出现的威胁.除了命中精度,存活能力等量上的提高外,还可能出现某些质的新变化.通常这就被看作是新一代导弹.第一代反坦克导弹的特点是,发现目标

八、什么是自主式制导系统?

自主式制导系统,是现代导弹制导的最新技术,原理是按照发射前事先规定的程序或外界固定的参考点作为基准来将导弹导向目标。

采用这种制导系统的导弹,一经发射后,就不再接收地面的指令,命中目标的准确度完全取决于弹内的设备。这就是我们称它为自主式制导系统的缘故。由于它不再接受外界的指令,所以它的抗干扰能力强。

九、自动寻的制导系统有哪些?

自动寻的式制导系统是利用装在弹上的设备,接收目标辐射或反射的各种能景而形成导引信号的。根据信号的来源可分为主动式、半主动式及被动式自动寻的系统;按信号的物理量特征,又可分为红外、电视及雷达等自动寻的系统自动寻的式制导系统是利用装在弹上的设备,接收目标辐射或反射的各种能景而形成导引信号的。根据信号的来源可分为主动式、半主动式及被动式自动寻的系统;按信号的物理量特征,又可分为红外、电视及雷达等自动寻的系统。

在主动式自动寻的系统中,导弹上装有能发射某种能量的装置,导弹主动发射出去的这种能量从目标反射回来后为导弹上的接收机所接收,接收到的能量变为电信号控制导弹飞向目标。最常用的是主动雷达自动寻的系统。主动式系统的主要优点是,在制导导弹飞行的过程中,完全不依赖于指挥站,因而在作战时较为机动灵活。缺点是弹上装的雷达作用距离较近,而且增加了导弹的重量。

半主动式自动寻的系统中,用来照射目标的能源装置,放在导弹的发射点上(地面指挥站、飞机或舰艇上),导弹上只装有接收机。发射点上的照射装置常利用地面或空中的雷达和激光发射装置.半主动式系统由于能源发射装置不在导弹上,导弹重量减轻,同时作用距离比主动式大为增加。

被动式自动寻的系统,导弹本身不辐射能量,也不需要别的照射源把能量照射到目标上去,导弹上的接收装置接收由目标辐射出的红外线或无线电波而工作的。因而这种系统工作隐蔽,不易被目标发现,弹上设备重量轻,是一种较好的寻的系统。

十、制导系统的功能与组成?

制导系统由引导系统和控制系统组成,制导系统通常安装在各种类型的无人驾驶飞行器如导弹(包括鱼雷)、航天器和无人驾驶飞机上,实现自动控制

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