兩種或兩種以上導(dǎo)航技術(shù)的組合,組合后的系統(tǒng)稱為組合導(dǎo)航系統(tǒng)。根據(jù)不同的要求有各種不同的組合導(dǎo)航系統(tǒng),多以慣性導(dǎo)航系統(tǒng)作為主要分系統(tǒng)。組合導(dǎo)航系統(tǒng)一般具有以下1~3種功能:
①協(xié)合功能:利用各分系統(tǒng)的導(dǎo)航信息,形成分系統(tǒng)所不具備的導(dǎo)航功能。如用大氣數(shù)據(jù)計算機的空速信息和羅盤的航向信息工作的自動領(lǐng)航儀可以提供飛機的位置信息。它是一種早期的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。
②互補功能:組合后的導(dǎo)航功能雖然與各分系統(tǒng)的導(dǎo)航功能相同,但它能夠綜合利用分系統(tǒng)的特點,從而擴大了使用范圍和提高了導(dǎo)航精度。
③余度功能:兩種以上導(dǎo)航系統(tǒng)的組合具有導(dǎo)航余度的功能,增加了導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性。慣性-多普勒導(dǎo)航系統(tǒng) 多普勒雷達輸出的地速信號精度較高,但瞬態(tài)噪聲較大。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)能提供精確的航向信息,且速度信號的瞬態(tài)性能好,但精度不高。兩者結(jié)合可降低速度誤差,提高慣性平臺姿態(tài)精度,從而抑制位置誤差的增大。應(yīng)用卡爾曼濾波技術(shù)還可估計出陀螺漂移(見陀螺儀)等干擾量,使慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的性能得到改善。由于慣性導(dǎo)航的速度誤差直接與慣性平臺姿態(tài)誤差有關(guān),這種系統(tǒng)還可對慣性平臺進行空中對準,對準時間約為15~20分鐘。這種組合系統(tǒng)屬于自主式系統(tǒng),常用于軍用飛機。
慣性-測向測距導(dǎo)航系統(tǒng)
慣性-測向測距導(dǎo)航系統(tǒng)能夠直接改善慣性導(dǎo)航的定位精度和慣性平臺的姿態(tài)精度,也可以對慣性平臺進行空中對準,對準時間約為半小時。測向系統(tǒng)的方位角誤差較大,故方位對準精度也差。如果用雙測距系統(tǒng)來組合,則可改善方位對準精度。組合可以間斷也可以連續(xù),這種組合系統(tǒng)常用于民航飛機。在地面應(yīng)答臺覆蓋區(qū)域內(nèi)飛行時,它可以用于區(qū)域?qū)Ш?。這種系統(tǒng)還能對慣性平臺進行空中再對準,使飛機在地面臺覆蓋區(qū)域以外飛行時,用對準后的純慣性導(dǎo)航方式導(dǎo)航。
慣性-奧米加導(dǎo)航系統(tǒng)
性質(zhì)與慣性-測向測距導(dǎo)航系統(tǒng)相似,常用于跨洋飛行的飛機。奧米加導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度比測向測距系統(tǒng)低,故空中對準時間較長,約需1小時。 為縮短空中對準時間和提高系統(tǒng)的速度信息精度,有時采用慣性-奧米加-多普勒組合的方式。
慣性-天文導(dǎo)航系統(tǒng)
能連續(xù)提供精確導(dǎo)航信息。天文導(dǎo)航能測量天體在慣性平臺坐標系內(nèi)的角位置,故組合后不僅能估計出陀螺漂移等干擾量,而且能估計出真實的平臺姿態(tài)誤差,從而分辨出水平加速度計的零偏。慣性-天文導(dǎo)航系統(tǒng)的組合效果好,但在中、低空使用時受氣候和云層影響。在這種系統(tǒng)中常增加多普勒雷達,組合成更完善的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。
慣性-衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
全球定位系統(tǒng)能使飛機在任何地區(qū)實時得到位置和速度信息,定位精度為10米。但飛機在作劇烈機動動作時或當“導(dǎo)航星”全球定位系統(tǒng)信噪比低時,導(dǎo)航精度將大為降低。將“導(dǎo)航星”全球定位系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)組合起來,不僅能大大改善慣性導(dǎo)航的位置和速度信息的精度,而且還能估計出陀螺漂移等各種干擾量和慣性平臺姿態(tài)誤差,從而改善慣性導(dǎo)航系統(tǒng)性能。同時,利用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)提供的速度等信息還能改善“導(dǎo)航星”全球定位系統(tǒng)跟蹤回路截獲和鎖定信號的能力。這種組合方式是組合導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展方向。
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