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捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是最早的現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)之一，采用純計算的方式來導(dǎo)航。經(jīng)典物理和高等數(shù)學(xué)這兩個科目是不少人的夢魘吧？這兩門燒腦科目都與牛頓有著密不可分的關(guān)系。而他們聯(lián)合起來的應(yīng)用之一就是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。即使在GPS和北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航獨霸鰲頭的今天，捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)依然在諸多導(dǎo)航系統(tǒng)中牢牢的占據(jù)一席之地。

1、慣性導(dǎo)航與牛頓

如果說到慣性導(dǎo)航的理論依據(jù)，那幾乎全是牛頓的功勞。捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)里用到的兩個重要工具：牛頓第二定律和微積分都與牛頓有著密不可分的聯(lián)系。

牛頓第二定律告訴我們：dv/dt=a，而路程與時間的關(guān)系也顯而易見：ds/dt=v,這樣就將路程與加速度聯(lián)系在了一起。路程與速度都不能直接測量，但加速度可以，只要有加速度，就能知道每時每刻的路程了。

但是這樣還是不夠的，因為現(xiàn)實情況不是一維，而是三維立體空間。怎么辦呢？這時候我們就需要知道角度的變化情況了。因此，跟上面類似的，我們還需要一個角度加速度計，或者一般稱之為陀螺儀。陀螺儀的發(fā)明也離不開牛頓的功勞，正是他研究了高速旋轉(zhuǎn)剛體的力學(xué)問題，才為后人提供了發(fā)明陀螺儀的理論研究。陀螺儀再加上加速度計，就是慣性導(dǎo)航的傳感器部分了。

這樣，運動路徑就和傳感器可測得的加速度、角加速度這兩個量聯(lián)系在了一起。慣性導(dǎo)航就是通過測量這兩個瞬時變量，在經(jīng)過一系列公式運算，就可以將運動路徑完完整整的計算出來了。

2、慣性導(dǎo)航的在導(dǎo)航界地位

捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)航可以說是個老古董了，但其地位依舊不可動搖。不管是衛(wèi)星導(dǎo)航，還是無線電導(dǎo)航，都需要外界設(shè)備的輔助；而天文導(dǎo)航也需要觀察天體的位置；他們都不得不受限于外源信息，一旦不能用衛(wèi)星，沒有了導(dǎo)航臺，看不見星星，那么這些導(dǎo)航系統(tǒng)就完全癱瘓了。

但慣性導(dǎo)航完全不需要借助然后外源的信息。他用于計算的初始數(shù)據(jù)來自自身，既不受外界干擾影響，也不向外發(fā)送任何信號，更不用借助任何其他設(shè)備。一個詞：獨立自主！毫無疑問，慣性導(dǎo)航在軍事上絕對的第一選擇。同時，其他的地位系統(tǒng)定位時是一個個點，而慣性導(dǎo)航的地位卻是連續(xù)的曲線，這也是一大優(yōu)勢。

3、慣性導(dǎo)航的局限與前景

比起其他導(dǎo)航，慣性導(dǎo)航捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)有一個最大的局限：積累誤差。計算機的運算都是量化的，難免會有誤差，而慣性導(dǎo)航更是持續(xù)計算，積累起來的誤差有時會達到不可接受的地步，解決這個問題的辦法通常只有一個：每隔一段時間重新調(diào)整一下位置、速度、角速度這些量，就如同儀表的調(diào)零一般。

但現(xiàn)在又有了新的解決方案：原子慣性導(dǎo)航技術(shù)。原子慣性導(dǎo)航技術(shù)，可以大大提高慣性導(dǎo)航的精度，理論上最高可以提高1000倍。這樣積累誤差也會大大減少，慣性導(dǎo)航獨立的工作時間也會大大延長。

慣性導(dǎo)航的理論從17世紀的牛頓開始，歷經(jīng)數(shù)百年，終于在上個世紀成為實物。而今，慣性導(dǎo)航又不斷煥發(fā)出勃勃生機，不斷發(fā)展進步。這個牛頓留下的珍貴遺產(chǎn)究竟還能給我們帶來怎樣的驚喜？就讓我們拭目以待吧。

標簽： 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)