ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА

ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА система инерциальной навигации, навигационное
устройство, в основу работы к-рого положены классические (ньютоновские)
законы механики. В И. н. с. исходной (главной) системой отсчёта, по отношению
к к-рой производятся инерциаль-ные измерения, служит инерциальная (абсолютная,
т. е. неподвижная относительно звёзд) система. Посредством И. н. с. определяют
координаты, скорость, ускорение и др. основные параметры движения объекта
(самолёта, ракеты, космич. корабля, надводных и подводных судов и др.).
И. н. с. имеют перед другими навигационными системами (см. Радионавигационная
система) большие и важные преимущества - универсальность применения, возможность
определения осн. параметров движения, автономность действия, абсолютную
помехозащищённость. Эти качества определили И. н. с. как наиболее перспективную
навигац. систему.

Принцип действия
И. н. с. состоит в моделировании (представлении) постулат, движения объекта,
характеризуемого изменением во времени ускорения, скорости и координат,
подобным процессом движения воспринимающего элемента (массы) пространств,
(трёхкомпонент-ного) акселерометра (в общем случае с компенсацией гравитац.
ускорения). Уравнение движения воспринимающего элемента в инерциальной
системе координат является основным уравнением инер-циального метода определения
параметров движения; в общем случае имеет вид:

где -
ускорение, измеряемое акселерометром;
- радиус-вектор точки M (центра тяжести воспринимающего элемента) в инерциальной
системе координат; - сила
притяжения единицы массы воспринимающего элемента в точке M (ускорение
тяготения).

Сущность инерциалного
метода (рис.) состоит в измерении акселерометром исходного параметра (ускорения)
и интегрировании основного уравнения: одинарном - для определения скорости,
двойном - для определения координат. Ориентирование измерит, осей акселерометров
по заданным направлениям производится свободными или управляемыми (по сигналам
от акселерометров) гироскопическими устройствами (гироскопом, гиростабилизатором,
гирорамой и др.) или астростабилизаторами, а также сочетанием этих средств.
Для интегрирования основного уравнения используются гироскопич., электромеханич.
и др. интеграторы. И. н. с. содержит построитель (инерциальная вертикаль)
или вычислитель направления вертикали места. Инерциальная вертикаль является
высокоточной вертикалью и не возмущается (не отклоняется от вертикали места)
при наличии горизонтальных ускорений.

И. н. с. различают
по ряду признаков: по ориентации направлений осей чувствительности инерциальных
измерителей (с произвольной ориентацией, с ориентацией по звёздам, по осям,
жёстко связанным с объектом, с неизменной ориентацией относительно небесного
тела, напр. Земли, с горизонтальной ориентацией и др.); по способу построения
вертикали места (с аналитич., или расчётной, вертикалью, с инерциальным
построителем вертикали); по наличию стабилизированной платформы (со стабилизированной
гироскопич. или астроплатформой, бесплатформенные) и др.

Блок-схема
инерциальной навигационной системы; 1 - блок инерциальных измерителей и
построителей направлений в пространстве (акселерометры и гироскопические
устройства), посредством к-рого реализуется заданная ориентация измерительных
осей и с к-рого выдаётся измерительная информация в вычислитель; 2 - вычислительный
блок, в к-ром осуществляются интегрирование основного уравнения, вычисление
необходимых параметров движения, формирование сигналов (в некоторых инерциальных
навигационных системах) управления ориентацией инерциальных измерителей
и сигналов компенсации систематик ческих погрешностей (ускорения тяготения,
поворотного ускорения, от несферичности Земли и др.времени, из к-рого в блоки 1,2, 4 поступают сигналы мирового времени; 4
- блок ввода начальной информации в блоки 1 и 2 для ориентации инерциальных
измерителей и интегрирования основного уравнения; А - поступление начальной
информации; В - выдача конечной информации о параметрах движения. Стрелками
показаны направления поступления информации.

И. н. с. весьма
сложны, дорогостоящи. Срок службы их меньше, чем у обычных гироскопич.
приборов. Для правильного функционирования И. н. с. перед стартом объекта
требуется ввести начальные данные по координатам пункта старта и скорости,
произвести ориентирование инерциальных измерителей. Точность некорректируемых
И. н. с. зависит от времени. Поэтому возможность получения информации от
И. н. с., удовлетворяющей заданным требованиям, ограничена во времени.
Так, за час полёта лучшие образцы И. н. с. имеют погрешность в определении
координат примерно 1,5- 5 км. Для уменьшения погрешностей и расширения
возможностей использования применяют различные способы коррекции от радионавигац.,
радиолокац. и астронавигационных средств.

Лит.: Принципы
инерциальной навигации, пер. с англ., под ред. В. А. Боднера, M., 1965;
Помыкаев И. И., Инерци-альный метод измерения параметров движения летательных
аппаратов, M., 1969.

И. И. Помыкаев.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я