导航及导航系统的基本概念

目前民航上先进的导航系统就是惯导/大气数据/无 线电导航/GPS/地形加景象匹配式的组合导航系统。
导航系统的任务简单地说就是六个字
➢ 定位（确定载体的位置）、 ➢ 定向（调整载体的航行方向）、 ➢ 速度（按照给定的时间和航线到达目的地）
”
自动驾定位:通过环境中景物的理
导航及导航系统的基本概念
Aircraft navigation equipment and maintenance
第一节 导航及导航系统的基本概念
1.1 导航 1.2 导航系统 1.3 对理想的通用定位和导航系统的要求
早期的定位和导航是以地形、地物作为参照物,或者 通过直接观测太阳、月亮、星星等天体来确定位置。 利用简单的仪器(指南车、中国航海者的磁罗盘、牛顿 提出，1732年英国海军应用的六分仪Sextant等)来 确定方位。如图1-1所示为指南车、磁罗盘、六分仪。
基本的导航环中“引导环”（外环）是通过导航系统对 飞机位置的测量，并根据所规定的航线来确定飞机进程中 的航向和航速。
“控制环”（内环）是得到所要求的航向和航速的一个 环节。
“航向和航速环”（中环）则是导航过程中的纽带， 它把导航与普通的观测区别开来，因为观测只涉及到位 置； 它也把导航与无目的滑翔区别开来，因为滑翔只涉及到 驾驶。
解,识别人为路标或具体的实物,以完成对机器人的 定位,为路径规划提供素材; ➢ (2)目标识别和障碍物检测:实时对障碍物或特定目 标进行检测和识别,提高控制系统的稳定性; ➢ (3)安全保护:能对机器人工作环境中出现的障碍和 移动物体作出分析并避免对机器人造成的损伤。
1.3对理想的通用定位和导航系统的要求
1.1导航
➢导航是有目的地、安全有效地引导运 动体(船只、潜艇、地面车辆以及飞机、 宇宙飞船等)从一地到另一地的控制过 程。或者说，从概念上讲,引导各种运 载体(飞机、船舶、车辆等)以及个人按 既定航线航行的过程称为导航,它是保 证运载体安全、准确地沿着选定路线 准时到达目的地的一种手段。 ➢导航的基本含义是引导运行体从一地 到另一地安全航行的过程。导航强调 的是“身在何处，去向哪里”是对继 续运动的指示。
惯性导航系统的地位是任何导航系统都无法替代的， 组合导航系统都是以惯性导航系统为主的。以惯性导航 系统为主的组合式导航系统的发展从比较简单的惯性/多 普勒、惯性/大气数据、惯性/天文、惯性/无线电导航等 组合方式开始，发展到惯性/无线电/GPS、惯性/地形匹 配、惯性/GPS/惯性图像匹配，以及多种系统和传感器 组合的惯性/地形加景象匹配/GPS则合式导航系统，甚 至有什么信息源就有利用什么信息源的多传感器组合系 统。
（1）全球覆盖 （2）绝对准确度和相对准确度都必须很高。 （3）准确度应不受环境影响 （4）有效的实时反应 （5）无多值解 （6）容量无限 （7）未经准许的用户不能使用系统导航以达到他所 要求达到的目的
（8）系统必须在现巳分配的频谱带宽之内工作而不干 扰别的系统。
（9）全体用户共用一个坐标格网。 （10）高的平均无故障间隔。 （11）体积、重量、价格、平均修复时间、部署时间 和电源消耗都要小。 （12）适当扩大用户： （13）通信能力强。
1.2导航系统
➢导航系统是用于对运行体实施导航的专用设备组合 或设备的统称，或者说对于能够完成一定导航定位任 务的所有设备组合的总称就叫导航系统，例如无线电 导航系统、卫星导航系统、天文导航系统、惯性导航 系统、组合导航系统、综合导航系统、地形辅助导航 系统，以及着陆引导与港口导航系统等。
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导航系统的发展趋势是惯性/多传感器组合导航系统， 它具有高精度、高可靠性、高自主性、高动态性、高抗 干扰性等自身性能，并根据实时情况、传感器信息的可 靠程度动态的、智能的选择导航传感器信息源，提供一 个容错的融合导航信息来满足航行任务需求。
作业题
➢ 1.什么叫导航？导航的基本含义是什么？ ➢ 2.什么叫导航系统？ ➢ 3.导航系统的任务是什么？
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