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圖10.4用經／緯度表示的簡化慣導系統原理
10.2.2實現慣性導航要解決的問題
10.2.2.1有害加速度的消除
    由于使用的加速度計和陀螺都是慣性元件，加速度計測量酌加速度是飛機相對慣性空間
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的絕對加速度。當地球自轉時，加速度計的輸出除了飛機相對地面的相對加速度外，還有牽
連和哥氏加速度兩項，而導航參數的計算需要的是飛機相對地面的相對加速度，因此必須消
除有害加速度的影響。
10.2.2.2  陀螺穩定平臺跟蹤的坐標系類型
    陀螺穩定平臺跟蹤什么樣的坐標系類型是慣性導航系統的首要問題，在慣導系統中應用
的坐標系主要有慣性坐標系、地球坐標系、地理坐標系、機體坐標系等。飛機上使用的慣導
系統其陀螺穩定平臺跟蹤的是地理坐標系或當地水平面。
10.2.2.3初始對準技術
    由慣導系統的原理可知，慣性導航系統初始條件必須預先精確給定，以便在慣性導航開
始工作時，平臺能夠準確地對準在水平位置和基準方位位置。平臺的初始對準技術是慣性導
航的關鍵技術之一。
10.2.2.4計算機的功能和精度
  在慣導系統技術中，如何保證導航計算的實現，計算機擔負著重要責任，因而計算機所
能實現的功能及精度非常重要。
10.3  慣性導航系統誤差及初始對準
  慣性導航系統的誤差源有許多，其中主要有陀螺儀和加速度計本身的誤差、安裝誤差和
標度誤差，系統的初始條件誤差，系統的計算誤差以及各種干擾引起的誤差等。平臺式慣導
和捷聯式慣導雖有較大的差別，但因其基本I作原理沒有本質的區別，因而基本誤差特性大
致上是相同的，不同的只是誤差的大小有別。如捷聯式系統的計算誤差、環境條件的影響等
較大。本節重點介紹慣性導航系統的基本誤差特性，而不再分平臺式和捷聯式系統了。
    由慣導系統原理可知，慣導系統在進入正常的導航工作狀態之前，應當首先進行系統的
初始化工作。慣導系統的初始化包括，給定初始條件、慣導平臺的初始對準、陀螺儀的測漂
和定標。第一項內容比較簡單，容易引入，在靜基座（地面）情況下，初始速度為零，初始
位置為當地的經、緯度；在動基座情況下，初始條件一般由外界提供；給定初始速度和位置
的操作也簡單，只要將這些數值通過控制顯示器送入計算機即可。第三項內容在陀螺性能比
較穩定的情況下，不需要每次啟動都要進行。而第二項內容即慣導平臺的初始對準，是將慣
導平臺在系統開始工作時調整在所要求的坐標系內，使平臺水平精度達10角秒、方位精度達
2～5角分左右。作為初始對準，除了精度要求外，對準速度或時間也是非常重要的指標。一
般民航飛機所用慣導系統的對準時間為15～20 min，最短的大約10 min。
10.3.1慣性導航系統誤差
  慣導系統的誤差源有兩類，一類是確定性的，另一類是隨機性的。兩糞誤差源引起的系
統誤差特性不同。
10.3.1.1  確定性誤差源引起的系統誤差特性
  慣導系統中確定性誤差源主要有陀螺儀和加速度計的安裝誤差、標度誤差，初始條件誤
差，系統的計算誤差等。確定性誤差源可以通過補償方法加以消除。
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  ①安裝誤差。陀螺儀和加速度計安裝時由于安裝角度偏差而引起的誤差，稱為安裝誤
差。如果陀螺儀有1角分的安裝誤差角，大約產生0.0040/h的等效漂移；如果加速度計的
安裝誤差角為3角分，飛機的運動加速度為O.l g，則安裝誤差相當于10-4 g的加速度零位
誤差。
  ②標度誤差。加速度計和陀螺儀的輸出是脈沖，每一個脈沖信號代表一個速度增量qA
（對加速度計）或一個角度增量qg（對陀螺儀），qA稱為加速度計的標度因子，qg稱為陀螺
儀的標度因子。qA和qg是通過測試確定的，并存在計算機內。在工作過程中，每次采樣后，
將采樣得到的脈沖數乘以標度因子就得到所要的增量。標度誤差就是指在工作中的實際標度
因子和存放在計算機內的標度因子可能不一致，從而引起的誤差。
    如陀螺儀的標度誤差為O.OOl，則由它產生的等效陀螺漂移大約為O.Olo/h；如加速度
計的標度誤差為0.001，飛機的軸向加速度為10_1 g，則產生等效于10-4 g的加速度計零
位誤差。
  ③初始條件誤差。由于初始條件的不準確而引起的系統誤差稱為初始條件誤差。初始條
件誤差將引起常值的經度誤差，以及系統其他振蕩誤差。
　
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