慣性導(dǎo)航技術(shù)在海上裝備中的應(yīng)用

邱千鈞,郝翎鈞,陳 軼

(1.海軍駐北京地區(qū)軍事代表局,北京 100854;2.海軍研究院,上海 200436;3.海軍研究院,北京 100161)

慣性導(dǎo)航技術(shù)既不需要外界輸入信息,也不會(huì)對(duì)外界產(chǎn)生能量,是目前應(yīng)用最廣泛的自主式導(dǎo)航技術(shù)。基于牛頓運(yùn)動(dòng)學(xué)定律,慣性導(dǎo)航技術(shù)的基本原理是將安裝于平臺(tái)的加速度計(jì)用于測(cè)量其加速度,采用積分的方法對(duì)測(cè)量出的加速度累積,從而計(jì)算推導(dǎo)出平臺(tái)的速度和位置。慣性導(dǎo)航技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:① 隱蔽性好;② 穩(wěn)定性高;③ 噪聲低;④ 全天候工作;⑤ 短期精度高;⑥ 數(shù)據(jù)更新快;⑦ 導(dǎo)航信息連續(xù)性好。其缺點(diǎn)是:① 初始對(duì)準(zhǔn)時(shí)間長(zhǎng);② 長(zhǎng)期精度不高;③ 沒(méi)有時(shí)間信息。

對(duì)于慣性制導(dǎo)的導(dǎo)彈而言,制導(dǎo)系統(tǒng)的精度決定了其70%的命中精度;對(duì)于遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈來(lái)說(shuō),慣導(dǎo)技術(shù)配合其他制導(dǎo)技術(shù)諸如星光導(dǎo)航技術(shù)、地圖匹配導(dǎo)航技術(shù)等,能夠使導(dǎo)彈航行數(shù)千千米以后依舊可以高精度命中目標(biāo);對(duì)于潛艇而言,其作戰(zhàn)使命任務(wù)要求導(dǎo)航系統(tǒng)具有高度的隱蔽性,那么，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)疑是潛艇的最佳選擇,也是目前適用于潛艇的最可靠導(dǎo)航系統(tǒng)。

因此,慣性導(dǎo)航技術(shù)在國(guó)防裝備領(lǐng)域中占據(jù)十分重要的地位,是眾多武器裝備的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性技術(shù)之一。本文分別從艦艇、水面水下無(wú)人系統(tǒng)以及水中兵器三個(gè)方面介紹了慣性導(dǎo)航技術(shù)在海上裝備中的應(yīng)用,并據(jù)此給出了慣性導(dǎo)航技術(shù)的研究展望與發(fā)展建議。

1 慣性導(dǎo)航技術(shù)概述

制約和影響慣性導(dǎo)航技術(shù)的因素有很多,主要?dú)w納為兩方面,分別是慣性傳感器(主要包括陀螺儀和加速度計(jì))和系統(tǒng)技術(shù)(主要包括導(dǎo)航算法、對(duì)準(zhǔn)技術(shù)、標(biāo)定與校準(zhǔn)技術(shù)等)。……