第五章慣性導(dǎo)航系統(tǒng)2012.112主要內(nèi)容概論參考坐標(biāo)系慣性導(dǎo)航基本原理加速度計平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差與初始對準(zhǔn)慣性導(dǎo)航技術(shù)進展34.加速度計慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的重要敏感元件，用于測量飛機某一軸向上的線加速度，輸出與加速度成比例的電信號。理論依據(jù)：牛頓第二定律(物體受外力作用時，會沿外力方向產(chǎn)生加速度，其大小與外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比)。加速度計實際上測量的是單位質(zhì)量所對應(yīng)的外力（即比力），為此加速度計又稱為比力計（比力傳感器）。44.1加速度測量原理(1)加速度計的原理模型：質(zhì)量為m的力敏感元件，借助彈簧被約束在儀表殼體內(nèi)，并通過阻尼器c（使加速度計有穩(wěn)定的輸出）與儀表殼體相連。54.1加速度測量原理(2)飛機沿敏感軸（輸入軸）方向以加速度a（相對慣性空間）運動，敏感質(zhì)量將沿與加速度相反的方向相對殼體位移，從而壓縮（或拉伸）彈簧。穩(wěn)定時，有如下關(guān)系：其中，為敏感質(zhì)量m相對殼體的位移量，k為彈簧的彈性系數(shù)。64.2加速度計類型(1)以敏感質(zhì)量的運動方式劃分——

線加速度計：敏感質(zhì)量沿加速度方向做平移運動。擺式加速度計：敏感質(zhì)量沿加速度方向做單擺運動。7擺式加速度計的基本組成84.2加速度計類型(2)擺式加速度計當(dāng)飛機沿負(fù)x軸以加速度a運動時，敏感質(zhì)量擺受到a引起的慣性力的作用，擺錘繞轉(zhuǎn)軸y產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角。由于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動使彈簧變形而產(chǎn)生與方向相反的彈性力矩。又由于擺錘偏離z軸方向，重力形成與彈性力矩方向相同的力矩分量。9擺式加速度計受力分析104.2加速度計類型(3)穩(wěn)態(tài)時，力矩平衡方程為當(dāng)很小，，，從而得到其中，m為擺錘質(zhì)量，l為擺長，k為彈性系數(shù)。114.2加速度計類型(4)以活動系統(tǒng)的支承方式劃分——

軸承支承擺式加速度計；撓性支承加速度計；懸浮加速度計。12液浮擺式加速度計的基本原理134.2加速度計類型(5)液浮擺式加速度計采用液體懸浮技術(shù)，使擺組件在液體中處于全浮狀態(tài)（浮力等于重力）。擺組件支承中摩擦力矩幾乎為零，從而提高了測量精度；外界的干擾（振動或沖擊）主要通過浮液均勻地傳給浮子，從而提高了抗干擾能力。14擾性加速度計的基本原理154.2加速度計類型(6)擾性擺式加速度計

基本工作原理與液浮擺式加速度計類似。有一高增益的伺服放大器，使擺組件始終工作在零位附近。這樣撓性桿的彎曲很小,引入的彈性力矩也微小,因此儀表能達到很高的精度。16由彈性材料制成的彈性支撐，在加速度輸入方向的剛性很小。利用磁鋼表面與擺組件兩端面構(gòu)成兩個檢測電容。當(dāng)擺組件偏轉(zhuǎn)時，兩邊間隙發(fā)生變化。兩邊電容量也相應(yīng)發(fā)生變化，電橋檢測該變化，從而反映出所測加速度的大小。174.1加速度測量原理(3)在慣導(dǎo)應(yīng)用中，加