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慣性導(dǎo)航系統(tǒng)至少包括計算機及含有加速度計、陀螺儀或其他運動傳感器的平臺（或模塊）。開始時，有外界（操作人員及全球地定系統(tǒng)接收器等）給慣性導(dǎo)航系統(tǒng)提供初始位置及速度，此后慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通過對運動傳感器的信息進行整合計算，不斷更新當前位置及速度。 INS 的優(yōu)勢在于給定了初始條件后，不需要外部參照就可確定當前位置、方向及速度。

通過檢測系統(tǒng)的加速度和角速度，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可以檢測位置變化（如向東或向西的運動），速度變化（速度大小或方向）和姿態(tài)變化（繞各個軸的旋轉(zhuǎn)）。它不需要外部參考的特點使它自然地不受外界的干擾或欺騙。

陀螺在慣性參照系中用于測量系統(tǒng)的角速率。通過以慣性參照系中系統(tǒng)初始方位作為初始條件，對角速率進行積分，就可以時刻得到系統(tǒng)的當前方向。這可以想象成被蒙上眼睛的乘客坐在汽車中，感覺汽車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、上坡、下坡，僅根據(jù)這些信息他知道了汽車朝哪里開，但不知道汽車是快，是慢或是否汽車滑向路邊。

加速度計在慣性參照系中用于測量系統(tǒng)的線加速度，但只能測量相對于系統(tǒng)運動方向的加速度（由于加速度計與系統(tǒng)固定并隨系統(tǒng)轉(zhuǎn)動，不知道自身的方向）。這可以想象成一個被蒙上眼睛的乘客在汽車加速時向后擠壓座位，汽車剎車時身體前傾，汽車加速上坡時下壓座位，汽車越過山頂下坡時從座位上彈起，僅根據(jù)這些信息，乘客知道汽車相對自身怎樣加速，即向前、向后、向上、向下、向左或向右，但不知道相對地面的方向。

然而，通過跟蹤系統(tǒng)當前角速率及相對于運動系統(tǒng)測量到的當前線加速度，就可以確定參照系中系統(tǒng)當前線加速度。以起始速度作為初始條件，應(yīng)用正確的運動學方程，對慣性加速度進行積分就可得到系統(tǒng)慣性速率，然后以起始位置座作初始條件再次積分就可得到慣性位置。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)傳感器的小誤差會隨時間累積成大誤差，其誤差大體上與時間成正比，因此需要不斷進行修正。現(xiàn)代慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用各種信號（例如全球定位系統(tǒng)及磁羅盤等）對其進行修正，采取控制論原理對不同信號進行權(quán)級過濾，保證慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度及可靠性。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)用于各種運動機具中，包括飛機、潛艇、航天飛機等運輸工具及導(dǎo)彈，然而成本及復(fù)雜性限制了其可以應(yīng)用的場合。

慣性系統(tǒng)最先應(yīng)用于火箭制導(dǎo)，美國火箭先驅(qū)羅伯特·戈達爾試驗了早期的陀螺系統(tǒng)。二戰(zhàn)期間經(jīng)德國人馮布勞恩改進后，應(yīng)用于V-2火箭制導(dǎo)。戰(zhàn)后美國麻省理工學院等研究機構(gòu)及人員對慣性制導(dǎo)進行深入研究，從而發(fā)展成應(yīng)用飛機、火箭、航天飛機、潛艇的現(xiàn)代慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。

標簽： 慣性導(dǎo)航;