慣性導(dǎo)航：永不停轉(zhuǎn)的“指南針”

2024年法國巴黎軍警防務(wù)展期間，美國慣性實(shí)驗(yàn)室公司展示了INS-FI新型GPS輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。這一系統(tǒng)采用戰(zhàn)術(shù)級光纖陀螺儀技術(shù)，在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號拒止環(huán)境下，其高性能光纖陀螺儀的慣性測量誤差小于0.5°，地面應(yīng)用定位誤差約為行進(jìn)距離的0.1%。這一新系統(tǒng)再次證明了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。

作為20世紀(jì)人類一項(xiàng)重要發(fā)明，慣性導(dǎo)航憑借不可替代的優(yōu)勢，成為現(xiàn)代導(dǎo)航體系的穩(wěn)固基石。目前，世界上幾乎所有的大型艦艇、潛艇和戰(zhàn)機(jī)都配備了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。

在眾多導(dǎo)航手段中，慣性導(dǎo)航有什么獨(dú)特的優(yōu)勢，目前發(fā)展如何，未來又有哪些應(yīng)用前景？

為遨游海天提供可靠保證

走在陌生的城市中，我們可以通過路邊的地標(biāo)來確定前進(jìn)的方向。那么，火箭飛行在茫茫太空中，如何確定方向？

這離不開一項(xiàng)重要的技術(shù)——慣性導(dǎo)航。

所謂慣性導(dǎo)航，就是基于牛頓力學(xué)原理，利用載體自身的慣性特性進(jìn)行導(dǎo)航定位的技術(shù)。這離不開兩個核心部件：陀螺儀和加速度計(jì)。

陀螺儀又稱角速度傳感器，負(fù)責(zé)感知并跟蹤載體的角運(yùn)動，確保在任何旋轉(zhuǎn)或傾斜的情況下都能準(zhǔn)確指向固定的方向。而加速度計(jì)則像是一位敏感的“速度監(jiān)測員”，測量載體沿各個方向的線性加速度，為計(jì)算速度和位置提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。方向有了，速度有了，此時的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)更像是一種小型計(jì)算機(jī)，通過對這些測量值進(jìn)行連續(xù)計(jì)算，就能繪制出載體的運(yùn)動軌跡，實(shí)現(xiàn)高精度的導(dǎo)航定位。……