捷联式惯导系统与平台式惯导

浅谈惯导发展及其分类主要介绍了惯性导航的四个发展阶段的特点，以及惯性导航系统的分类即平台惯导和捷联惯导。

简要说明了两种惯导类型的结构，将两种分类进行了对比，阐述了其工作原理，指出了不同惯导类型的优缺点。

标签：惯性导航；发展历程；分类；优缺点1 引言惯性导航简称“惯导”，是一门较为综合的前沿学科。

其涉及了机电、光学、数学、力学、控制及计算机等领域[1]。

惯导系统是以牛顿定律为理论支撑，用加速度计测量出载体相对于选定的坐标的加速度，在进行二次积分，得到相应的位移；用陀螺仪感知转动角速度，经过一次积分得到转动角度，将上述过程经过多次迭代推算出实时位置。

因为与载体外界没有信号交流，惯性导航系统拥有完全自主性。

惯导系统适应性比较强，对工作环境没有要求，在没有任何外界信息摄入的情况下，系统可以实现全球范围内的导航与定位[2]。

正是由于这一系列特点，使其在航天、航空、航海等领域中有着非常广泛的应用。

2 惯导技术发展历程按照硬件技术的发展可将惯性导航技术划分四个发展阶段，但各阶段之间并无明显界限[3]。

上世纪三十年代以前是惯性技术发展的第一个阶段。

在这一阶段，具体实物上的研究进展主要有1852年法国人傅科根据地球自转原理制造出了第一台真正意义上的陀螺仪，以及1908年的摆式陀罗经问世。

理论研究方面，1687年牛顿提出了牛顿三大定律，对惯性技术的发展具有划时代的意义；1923舒勒摆理论被提出。

上世纪40年代火箭的研究推动了惯性导航技术的发展，使其进入第二个发展阶段，这一阶段的发展的主要特点是不仅仅局限在硬件技术的研究上，而是更加注重惯性导航系统的具体应用[3]，其中最具代表性的是机械浮子式陀螺和摆式加速度计[4]。

二战期间，德国的V-2火箭第一次应用了惯导技术；随后在50年代中期，B29飛机上又应用了麻省理工学院研制的单自由度液浮陀螺；60年代后期，研制出了漂移仅为0.005°/h的G6B4型动压陀螺。

惯性导航系统的发展及应用绪论惯性导航是一门重要的学科技术，它是飞机、船舶、火箭等载体能顺利完成导航和控制任务的关键性技术之一。

1942年德国在V-2火箭上首次应用了惯性导航原理；1954年纯惯性导航系统在飞机上试飞成功。

30余年来，惯性导航技术获得迅速发展。

在我国惯性导航技术已在航空、航天、航海和陆地车辆的导航和定位中得到应用。

1970年以来，我过多次发射的人造地球卫星和火箭都采用了本国研制的惯性导航系统。

不仅如此，70多年以来，这门科学技术还在大地测量、海洋勘测、石油钻井、航空测量和摄影等国民经济领域里获得成功应用。

惯性导航简介惯性导航（Inertial Navigation）是20 世纪中期发展起来的完自主式的导航技术。

通过惯性测量组件（IMU）测量载体相对惯性空间的角速率和加速度信息，利用牛顿运动定律自动推算载体的瞬时速度和位置信息，具有不依赖外界信息、不向外界辐射能量、不受干扰、隐蔽性好的特点，且惯导系统能连续地提供载体的全部导航、制导参数（位置、线速度、角速度、姿态角）。

惯性导航技术，包括平台式惯导系统和捷联惯导系统。

平台式惯性导航系统将陀螺通过平台稳定回路控制平台跟踪导航坐标系在惯性空间的角速度。

捷联惯性导航系统利用相对导航坐标系角速度计算姿态矩阵，把雷体坐标系轴向加速度信息转换到导航坐标系轴向并进行导航计算。

惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。

惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪,又称惯性导航组合。

3个自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动；3个加速度计用来测量飞行器的3个平移运动的加速度。

计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据。

控制显示器显示各种导航参数。

陀螺仪陀螺仪是惯性系统的主要元件。

陀螺仪通常是指安装在万向支架中高速旋转的转子，转子同时可绕垂直于自转轴的一根轴或两根轴进动，前者称单自由度陀螺仪，后者称二自由度陀螺仪。

陀螺仪具有定轴性和进动性，利用这些特性制成了敏感角速度的速率陀螺和敏感角偏差的位置陀螺。

捷联式惯导系统与平台式惯导
惯导可分为两大类
目前，惯导可分为两大类：平台式惯导和捷联式惯导。

它们的主要区别在于，前者有实体的物理平台，陀螺和加速度计置于由陀螺稳定的平台上，该平台跟踪导航坐标系，以实现速度和位置解算，姿态数据直接取自于平台的环架；在捷联式惯导中，陀螺和加速度计直接固连在载体上。

惯性平台的功能由计算机完成，故有时也称作"数学平台"，它的姿态数据是通过计算得到的。

惯导有固定的漂移率，这样会造成物体运动的误差，因此长射程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。

激光陀螺具有精度高、测量范围宽、内部没有活动部件、受力学环境影响小、寿命长等特点，它是捷联系统的理想测量器件，因而得到了广泛的应用，美国、法国、日本等国都将激光陀螺捷联系统应用于火箭上。

图1 激光陀螺速率捷联系统示意图
由3个激光陀螺和3个石英加速度计固连于运载火箭3个箭体轴上而成的捷联系统，如图1所示，3个激光陀螺测量沿箭体轴x1，y1，z1方向的角速度ωx1，ωy1，ωz1。

３个加速度计测量沿箭体轴x1，y1，z1方向的视加速度W x1， W y1，W z1。

、
图2 坐标变换关系图。

捷联惯性技术的发展及与平台惯导系统的对比捷联惯性技术是指利用惯性敏感器（通常使用加速度计和陀螺仪）来测量载体相对于惯性参考系的角速度和加速度，从而计算得到载体的姿态、速度和位置等参数的技术。

捷联惯性技术具有体积小、重量轻、可靠性高、成本低等优点，因此在军事、航空、航海等领域得到了广泛应用。

捷联惯性技术的发展可以追溯到20世纪60年代，当时美国国防部高级研究计划局（DARPA）开始资助一些研究项目，以探索将惯性敏感器直接固定在载体上的可能性。

随着微电子技术和制造工艺的不断发展，捷联惯性技术的性能得到了大幅提升，同时成本也得到了降低。

在捷联惯性技术的发展过程中，出现了多种不同的技术路线。

其中，卡尔曼滤波器是一种被广泛应用于捷联惯性系统的数据处理方法。

卡尔曼滤波器是一种最优估计方法，它能够利用观测数据和预测模型来估计系统的状态，同时考虑到观测噪声和模型误差。

在捷联惯性系统中，卡尔曼滤波器可以用于融合加速度计和陀螺仪的测量数据，以提高系统的性能和精度。

平台惯导系统是一种基于平台稳定性的惯性导航系统。

它通过将惯性敏感器安装在稳定的平台上，可以大大提高系统的精度和可靠性。

平台惯导系统通常由平台、惯性敏感器、控制系统和数据处理系统等组成。

其中，平台是整个系统的支撑结构，惯性敏感器用于测量载体的角速度和加速度，控制系统用于控制平台的运动轨迹，数据处理系统则用于对测量数据进行处理，得到载体的姿态、速度和位置等参数。

与捷联惯性技术相比，平台惯导系统具有更高的精度和可靠性。

这是因为在平台惯导系统中，惯性敏感器可以安装在稳定的平台上，从而消除了载体运动对测量数据的影响。

此外，平台惯导系统还可以通过控制系统来实现主动减震，以进一步提高系统的性能和精度。

然而，平台惯导系统也存在一些缺点。

首先，它的体积和重量较大，不利于小型化和轻量化。

其次，它的成本较高，不利于大规模应用。

最后，它的维护和校准难度较大，需要专业人员和技术支持。

5.1捷联惯导和平台惯导的主要区别是什么？在捷联惯导系统中，它是指将陀螺和加速度计直接“捆绑”在载体上。

捷联惯导系统没有电气机械平台，惯性仪表直接固联在载体上，用计算机来完成导航平台功能，因此，捷联惯导系统也称无平台式惯导系统。

但并非平台的概念在捷联惯导系统中不存在。

它仅仅是用计算机建立一个数学平台来代替平台惯导系统中的电气机械平台实体。

有无电气机械平台，是平台惯导系统与捷联惯导系统的主要区别。

用计算机建立数学平台是捷联惯导系统的核心。

5.2说明捷联式惯导的优缺点。

（1）由于惯性仪表直接固联于载体上，因此，惯性仪表可以给出载体轴向的线加速度和角速度，这些信息也是飞行控制系统所需要的。

和平台式系统相比，捷联系统可以提供更多的导航和制导信息。

（2）省去了导航平台，整个系统的体积、重量和成本大大降低，可靠性提高。

同时可以看到，IMU对捷联惯导系统而言是开环式的，仅起到了惯性传感器信号输入的作用，不需要任何信号再对IMU进行反馈控制，所有的信号处理也都在计算机内实现，因此实现方便。

（3）惯性仪表便于安装维护，也便于更换。

惯性仪表也便于采用余度配置，提高系统的性能和可靠性。

（4）惯性仪表固联在载体上，直接承受载体的振动和冲击，工作环境恶劣。

也就是说捷联系统中的惯性元件要具有更高的抗冲击和振动的性能。

（5）惯性仪表特别是陀螺仪直接测量载体的角运动，如高性能歼击机最大角速率为400︒/s，而最低则可能低于0.01︒/h。

这样，陀螺的量程高达108，这就对捷联陀螺有不同的指标要求。

（6）平台式系统的陀螺仪安装在平台上，可以相对重力加速度和地球自转角速度任意定向来进行测试，便于误差标定。

而捷联陀螺则不具备这个条件，因而装机标定比较困难，从而要求捷联陀螺有更高的参数稳定性。

（7）在捷联惯导系统中，计算机的计算量要远比平台惯导系统中的大得多，对计算机的字长和运算速度的要求也高得多。

5.3捷联惯导系统的“数学平台”如何获取？数学平台包括两部分内容：其一，把加速度计沿载体系各轴的输出转换到导航坐标系(如指北系、地理系或游动方位系等)，即输出niba，经过转换后，加速度计的输出就转换到导航计算坐标系上，导航计算机就可按平台式惯导系统解算原理计算载体的位置（经纬度）；其二，建立和修正姿态矩阵，并计算出载体的姿态角。

学习指南《惯性导航系统》课程包括惯性导航基础、惯性元件、惯性平台、平台式惯导原理、捷联式惯导原理等5个单元的内容.由于本门课程具有：涉及知识面宽，与物理学、工程力学、控制科学、材料学、计算机科学等知识联系紧密；教学内容丰富，数学公式复杂,空间关系抽象，逻辑推理和形象思维要求高的课程特点，导致课程在教学过程易于出现教师难教、学生难学的现象。

为帮助大家学好本门课程，我们给出学习建议,供大家参考。

一、课程前后关系1．前置课程本门课程是电气工程及其自动化和自动化等专业的专业基础课,根据专业人才培养方案和课程自身的知识体系结构，学习本门课程需要具备《物理学》、《理论力学》、《电机学》、《电路原理》、《模拟数字电路》、《自动控制原理》和《陀螺原理》等相关课程的专门知识，这些知识是学好本门课程的重要基础。

2．后续课程本门课程的后续课程主要有《飞行控制系统》、《组合导航系统》、《机载航电设备》等.学好本门课程可以为上述课程的学习打下良好的学习基础。

二、主讲教材与参考教材1．主讲教材本门课程的主讲教材是2008年9月国防工业出版社出版的空军航空机务体系统编教材《惯性导航》。

该教材从惯性导航基础、惯性元件、惯性平台、平台式惯导原理、捷联式惯导原理五个知识模块，系统阐述了惯性导航基本概念、基本原理和基本结构.教材针对惯性导航理论抽象、复杂的特点，特别加强了空间概念、坐标系转换和惯导几何位置关系的物理解释，惯性导航方程、力学编排方程、误差方程、对准方程等复杂公式推导过程的物理本质分析，以便于读者加深对惯性导航内涵和实质的理解。

2．参考教材本门课程为广大读者提供了大量辅助参考资料，参考资料包括参考教材、学位论文、学术论文三个类别。

这些参考资料有助于读者全面了解惯性导航及相关领域的知识结构, 惯性导航理论和技术的发展方向。

以下给出的是主要参考教材清单.（1）《惯性导航与组合导航》,张宗麟，北京，航空工业出版社，2000年8月（2）《惯性导航》，秦永元，北京，科学出版社，2006年5月（3)《捷联惯性导航技术》(英）David H.Titterton，北京，国防工业出版社，2007年12月（4）《惯性器件与惯性导航系统》，邓志红,北京，科学出版社2012年6 月（5）《光纤陀螺仪》，(法）Hrtve G。

捷联惯性技术的发展及与平台惯导系统的对比[2009-06-20] 作者：admin 来源：1.惯性技术与惯性导航的概述惯性技术是惯性导航技术、惯性制导技术、惯性仪表技术、惯性测量技术以及惯性测试设备和装置技术的统称。

它已有四十多年的发展历史了。

由于惯性技术的自主性等特点，它不需要引人外界信息便可实现制导于导航。

所以，它在国防科技中占有非常重要的地位，广泛的运用于航天、航空、航海等军事领域；随着惯性技术和计算机技术的不断发展以及成本降低，许多国家将其应用领域扩大到现代化交通运输、海洋开发、大地测量与勘探、石油钻井、矿井、隧道的掘进与贯通、机器人控制、现代化医疗器械、摄影技术以及森林防护、农业播种、施肥等民用领域。

惯性导航系统(Inertial Navigation System)，简称惯导，是利用惯性敏感元件、基准方向及最初的位置信息来确定运载体的方位、姿态和速度的自主式航位推算系统。

惯性导航系统可以分为平台式惯导系统和捷联式惯导系统两大类：平台式惯导系统是将陀螺仪和加速计安装在一个稳定平台上，以平台坐标系为基准，测量运载体运动参数的惯性导航系统；捷联式惯导系统(Strapdown Inertial Navigation System , SI )是将惯性敏感元件(陀螺仪和加速计)直接安装在运载体上，是一种不再需要稳定平台或常平架系统的惯性导航系统。

导航的目的就是为了得到运载体的实时的方位、姿态和速度。

在工程运用中，能够测定物体运动参数的方法很多：如测量位移可以用里程计，还可以用无线电定位技术、天文定位技术和卫星定位技术等；要测速度可以用测速计；要测转角可用角位置传感器(电位计、光电码盘等等)；要测角速度可以用转速表、测速电机等等。

但是，以上各种测量手段还没有一种能够在同一时刻单独实时而又高精度地测量运载体的线运动和角运动，而惯性技术恰是测量这些运动参数的最理想的手段。

惯性导航系统不仅可以全面地检测到几乎所有的运动参数，而且还有一个极大的优点――是完全自主式的导航测量方法。

惯性导航系统一、惯性导航系统（Inertial Navigation System，INS）1、基本概念惯性导航系统（INS）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。

惯性导航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。

我国的惯导技术近年来已经取得了长足进步，液浮陀螺平台惯性导航系统、动力调谐陀螺四轴平台系统已相继应用于长征系列运载火箭。

其他各类小型化捷联惯导、光纤陀螺惯导、激光陀螺惯导以及匹配GPS修正的惯导装置等也已经大量应用于战术制导武器、飞机、舰艇、运载火箭、宇宙飞船等。

如漂移率0.01°-0.02°/h 的新型激光陀螺捷联系统在新型战机上试飞，漂移率0.05°/h 以下的光纤陀螺、捷联惯导在舰艇、潜艇上的应用，以及小型化挠性捷联惯导在各类导弹制导武器上的应用，都极大的改善了我军装备的性能。

惯性导航系统有如下主要优点：（1）由于它是不依赖于任何外部信息，也不向外部辐射能量的自主式系统，故隐蔽性好，也不受外界电磁干扰的影响；（2）可全天流全球、全时间地工作于空中、地球表面乃至水下；（3）能提供位置、速度、航向和姿态角数据，所产生的导航信息连续性好而且噪声低；（4）数据更新率高、短期精度和稳定性好。

其缺点是：（1）由于导航信息经过积分而产生，定位误差随时间而增大，长期精度差；（2）每次使用之前需要较长的初始对准时间；（3）设备的价格较昂贵；（4）不能给出时间信息。

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。

惯导系统概述惯性导航系统的概念惯性导航系统（I NS，以下简称惯导）是利用惯性元件和惯性测量原理来测量飞机的飞行参数的一种导航系统。

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。

惯性导航系统的分类从结构上来说，以惯性导航系统中有无惯性平台为依据，可将惯性导航分成以下几种：平台式惯性导航系统——系统的主要特征就是具有由稳定回路隔离运载器使其不受运载器机动干扰的平台，在平台式系统中，由于平台不跟随运载器转动，陀螺的动态范围可以比较小，并且由于由稳定回路隔离运载器的机动干扰，也就易于保证系统的工作精度如图1。

图 1平台式惯导又可分为指北方位惯导系统、自由方位惯导系统和游动方位惯导系统。

指北方位惯导系统，主要指陀螺平台建立的理想平台坐标与地理坐标系完全重合的惯导系统。

这种系统平台台面在水平面内，且有一轴始终指向北方。

指北方位导航系统的特点：（1）由于平台是指北方位的水平平面，因此，它相当于一个高精度的全姿态传感器，可以直接提供俯仰、倾斜和航向信号，取代了用普通陀螺做成的姿态系统、航向系统、速率脱落传感器等。

（2）由于平台稳定在地理坐标系内，加速度计测出沿地理系两个轴的分力，用它们求解导航参数以及指令角速率方程比较简单，因而对计算机要求较低。

（3）系统的缺点是不能在高纬度区工作，这是因为飞机在高纬度地区飞行时，可能引起方位迅速变化，这样给陀螺力矩器的设计和平台稳定回路的设计带来较大的困难，另外计算机在计算方位指令速率时，当纬度接近90º时，计算机会溢出；此外，在极区进行起始对准也很困难。

上述因素限制了指北方位惯导系统的使用范围。

自由方位惯导系统，指陀螺平台保持在当地水平面内，其方位轴指向惯性空间的某一个方向，并保持稳定的惯导系统。

这样的平台系统上的方位陀螺将不施加控制信号，只能对控制平台保持在当地水平面内的陀螺施加控制指令。

惯性导航定位系统数据处理技术的研究沈阳工业大学硕士学位论文姓名：李振申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：杨理践20070301沈阳工业大学硕士学位论文摘要惯性导航定位系统分为平台式惯导系统和捷联式惯导系统两种。

捷联式惯导系统是近年来惯性导航技术的一个发展方向。

由于捷联式惯导一系列的优点，捷联惯导系统取代平台式惯导系统，已成为新世纪惯性技术发展的一种大趋势。

在国外捷联式惯导系统在石油管道检测中早已经得到了成功的应用，但是在国内还是一片空白。

本论文以实际的工程为背景，主要讨论并研究了捷联式惯导系统在石油管道检测中的应用．提出适合于工程应用的捷联式惯导系统的设计，并着重点对捷联式惯导的算法实现进行了研究．本文首先介绍了惯性导航系统发展现状，详细阐明了惯性导航系统的两种划分—平台式惯导系统与捷联式惯导系统的基本工作原理，给出了捷联惯性导航系统的硬件实现。

主要是建立了捷联惯性导航系统的实现方案并且详细的介绍了系统的硬件组成部分，包括计算机、陀螺仪、加速度计、Ａ∞转换器的选择及陀螺仪和加速度计的设计；捷联惯导系统中加速度计和陀螺仪信号的预处理和数据采集的硬件电路。

然后阐明了捷联惯导系统的软件构成，并据此研究了捷联惯导系统的数据处理技术和姿态矩阵解算算法。

主要内容包括捷联惯导系统所用坐标系及其之间的关系；捷联惯导系统姿态矩阵的解算算法：详细分析了捷联惯导系统的数据处理技术，重点讨论了方向余弦法、四元数等两种经典的解算方法和计算周期的划分。

本文最后给出了软件的编写和实验结果。

实验结果证明了本论文提供的捷联惯导系统的设计方法在实际管道检测中是可行的，是有一定的应用价值的。

关键词：惯性器件，捷联惯导系统，数据采集，数据处理，姿态矩阵ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＤａｔａＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｌｌＩｌｉｑｕｅｏｆＩｎｅｒｔｉａｌＯｒｉｅｎｔａｔｉｏｎＳｙＳｔｅｍＮａｖｉｇａｔｉｏｎ锄ｄＡｂｓ仃ａｃｔｈｌｃｍａｌｐｌａｌｆ－ｏｍｌｉｎｅ币ａｌ瑚晒ｇａｔｉｏｎ毋ｒ蜘。

学习指南《惯性导航系统》课程包括惯性导航基础、惯性元件、惯性平台、平台式惯导原理、捷联式惯导原理等5个单元的内容。

由于本门课程具有：涉及知识面宽，与物理学、工程力学、控制科学、材料学、计算机科学等知识联系紧密；教学内容丰富，数学公式复杂，空间关系抽象，逻辑推理和形象思维要求高的课程特点，导致课程在教学过程易于出现教师难教、学生难学的现象。

为帮助大家学好本门课程，我们给出学习建议，供大家参考。

一、课程前后关系1．前置课程本门课程是电气工程及其自动化和自动化等专业的专业基础课，根据专业人才培养方案和课程自身的知识体系结构，学习本门课程需要具备《物理学》、《理论力学》、《电机学》、《电路原理》、《模拟数字电路》、《自动控制原理》和《陀螺原理》等相关课程的专门知识，这些知识是学好本门课程的重要基础。

2．后续课程本门课程的后续课程主要有《飞行控制系统》、《组合导航系统》、《机载航电设备》等。

学好本门课程可以为上述课程的学习打下良好的学习基础。

二、主讲教材与参考教材1．主讲教材本门课程的主讲教材是2008年9月国防工业出版社出版的空军航空机务体系统编教材《惯性导航》。

该教材从惯性导航基础、惯性元件、惯性平台、平台式惯导原理、捷联式惯导原理五个知识模块，系统阐述了惯性导航基本概念、基本原理和基本结构。

教材针对惯性导航理论抽象、复杂的特点，特别加强了空间概念、坐标系转换和惯导几何位置关系的物理解释，惯性导航方程、力学编排方程、误差方程、对准方程等复杂公式推导过程的物理本质分析，以便于读者加深对惯性导航内涵和实质的理解。

2．参考教材本门课程为广大读者提供了大量辅助参考资料，参考资料包括参考教材、学位论文、学术论文三个类别。

这些参考资料有助于读者全面了解惯性导航及相关领域的知识结构，惯性导航理论和技术的发展方向。

以下给出的是主要参考教材清单。

（1）《惯性导航与组合导航》，张宗麟，北京，航空工业出版社，2000年8月（2）《惯性导航》，秦永元，北京，科学出版社，2006年5月（3）《捷联惯性导航技术》（英）David H.Titterton，北京，国防工业出版社，2007年12月（4）《惯性器件与惯性导航系统》，邓志红，北京，科学出版社2012年6 月（5）《光纤陀螺仪》，（法）Hrtve G. Lefevre，北京，国防工沛出版社，2002年1月（6）《陀螺原理》，许江宁，北京，国防工业出版社，2005年1月（7）《无陀螺捷联式惯性导航系统》，史震，哈尔滨，哈尔滨工程大学出版社，2007年8月（8）《惯性导航与组合导航基础》，刘智平，北京，国防工业出版社，2013年6月（9）《惯性技术》，邓正隆，哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社，2006年2月（10）《惯性仪器测试与数据分析》，严恭敏，北京，国防工业出版社，2012年11月三、课程知识要点与学习方法（一）课程知识要点本门课程的惯性导航基础、惯性元件、惯性平台原理、平台式惯导原理和捷联式惯导原理5个知识模块，按照:惯性导航的基本思想是加速度的积分推算→惯性元件的作用是载体基本运动参数（线运动参数和角运动参数）的测量→惯性平台的作用是保障载体加速度的精确测量并隔离载体运动对惯性元件的影响→平台式惯性导航的原理涵盖导航方程建立、力学关系编排、导航参数解算、导航误差分析、初始导航基准建立→捷联式惯性导航的原理涵盖数学平台作用、导航位置与姿态方程建立、力学关系编排、导航参数解算、导航误差分析、初始导航基准建立的逻辑关系，构成惯性导航理论的知识体系。

下面是雅驰总结出的一些惯性导航系统的分类，提供给你参考：
1.捷联式惯性导航系统
捷联式惯性导航系统可直接装在飞行器、舰艇、导弹等需要导航信息
的主体上，用计算机把测量信号变为导航参数的一种导航技术。

特点：系统体积小、重量轻、成本低、维护方便。

分类：捷联式惯性导航系统根据陀螺仪不同分为两类：一类是速度型
的捷联式惯性导航系统（激光陀螺仪），测的是飞行器的速度；一类
是位置型捷联式惯性导航（静电陀螺仪），测的是飞行器的角位移。

2.解析式惯性导航系统
解析式惯性导航系统是平台稳定在惯性空间的惯性遵循系统。

优点：直接模拟导航坐标系，计算简单，能隔离载体的角运动，系统
精度高；
缺点：结构复杂，体积大，制造成本高。

3.半解析式惯性导航系统
半解析式惯性导航系统又称当地水平惯导系统，有一个三轴稳定平台，台面始终平行当地水平面。

优点：隐蔽性好、不受外界电磁干扰；可长时间地工作于空中、地球
表面乃至水下；导航信息连续性好、噪声低；数据更新率高、短期精
度和稳定性好。

缺点：时间越长，定位误差越大；设备的价格昂贵。