原標題：全面解讀慣性導航系統與技術

慣性導航系統（INS，Inertial Navigation System）是一種利用慣性敏感器件、基準方向及最初的位置信息來確定運載體在慣性空間中的位置、方向和速度的自主式導航系統，也簡稱爲慣導。

慣性導航的分類

從結構上分，慣導可分兩大類：平臺式慣導系統和捷聯式慣導系統。

平臺式慣性導航系統有實體的物理平臺，陀螺和加速度計置於由陀螺定的平臺上，該平臺跟蹤導航座標系，以實現速度和位置解算，姿態數據直接取自於平臺的環架。

由於平臺式慣導系統框架能隔離運動載體的角振動，儀表工作條件較好，原始測量值採集精確，並且平臺能直接建立導航座標系，計算量小，容易補償和修正儀表的輸出，但是其結構比較複雜，體積大，成本高且可靠性差。

捷聯式慣性導航系統沒有實體的物理平臺，把陀螺和加速度計直接固定安裝在運動載體上，實質上是通過陀螺儀計算出一個虛擬的慣性平臺，然後把加速度計測量結果旋轉到這個虛擬平臺上，再解算導航參數。

捷聯式慣性導航系統結構簡單、體積小、維護方便，但陀螺儀和加速度計工作條件不佳，採集到的元器件原始測量值精度低。同時，捷聯慣導的加速度計輸出的是載體座標系的加速度分量，需要經計算機轉換成導航座標系的加速度分量，計算量較大，且容易產生導航解算的校正、起始及排列轉換的額外誤差。總體來說，捷聯慣導精度較平臺慣導低，但可靠性好、更易實現、成本低，是目前民用慣導的主流技術。

慣性導航系統主要的優缺點

優點

1、完全依靠運動載體自主地完成導航任務，不依賴於任何外部輸入信息，也不向外輸出信息的自主式系統，所以具備極高的抗干擾性和隱蔽性；

2、不受氣象條件限制，可全天候、全天時、全地理的工作。慣導系統不需要特定的時間或者地理因素，隨時隨地都可以運行；

3、提供的參數多，比如GPS衛星導航，只能給出位置，方向，速度信息，但是慣導同時還能提供姿態和航向信息；

4、導航信息更新速率高，短期精度和穩定性好。目前常見的GPS更新速率爲每秒1次，但是慣導可以達到每秒幾百次更新甚至更高。

缺點

1、導航誤差隨時間發散，由於導航信息經過積分運算產生，定位誤差會隨時間推移而增大，長期積累會導致精度差；

2、每次使用之前需較長的初始對準時間。慣性導航需要初始對準，且對準複雜、對準時間較長；

3、不能給出時間信息；

4、精準的慣導系統價格昂貴，通常造價在幾十到幾百萬之間。