惯性激光导航系统的核心就是一台激光陀螺仪。通过陀螺仪的角度和速度积分，判定船位。
什么是惯性制导
惯性制导,简称惯导,是指利用物体的惯性特性来进行制导的一种制导方式.它是根据牛顿第二定律实现的.其基本原理是:首先利用加速度仪测得导弹的加速度,然后,通过积分仪进行一次和二次积分运算,得到导弹的飞行速度和位置信息.导弹中的程序装置将由此得到的每一瞬时导弹飞行的空间位置与事先输入给的导弹应在的位置(理想位置)进行比较,并将比较结果的偏差转换成误差控制信号,再通过执行机构控制导弹,使导弹始终沿预定弹道飞行.因此,对于惯性制导系统中测量装置来说,其主要测量参数也就是敏感导弹的飞行加速度.
目前,导弹上常用的加速度仪有线性位移式,摆式,陀螺积分式等.其中,线性位移式加速度仪的原理示意图如图所示.它由质量块,支撑弹簧,锁定器,电位计式传感器,壳体等部分组成.联结质量块两弹簧的轴线方向称为加速度仪的敏感轴,该轴与导弹的某个轴平行,以便测得导弹在飞行时沿该轴的加速度.导弹发前,通过电磁锁定机构将质量块固定在某一位置. 导弹发后,解除锁定,质量块处于活动状态.当导弹作匀速运动时,其两侧弹簧的拉力相等,质量块位于平衡位置,电位器没有电压输出.当导弹沿图中方向加速运动时,质量块由于惯性而相对于壳体产生位移,由于弹簧弹力的作用,质量块便平衡于某个位置,导致与质量块相联的电位器的电刷移动了一个距离,电位器上就有电压输出.设弹簧有效劲度系数为k,质量块m发生的位移为x,当t时刻导弹的加速度为时, 根据牛顿第二定律,有
(1)
根据预先设计,电位式传感器的游标所反映出来的电压U与质量块所产生的位移x成正比,因此
(2)
由(1),(2)两式得
(3)
为保证测量范围的线性度,需要求为常数(由此通常将称为稳定传递函数),因此,稳态输出电压与加速度成正比.这样,导弹加速度经过稳定传递函数的转换再通过电压信号便被表示出来.
加速度仪的测量范围是10-6—10-9g,由于它所感受的加速度是包含重力加速度g在内的加速度(常称为视加速度),重力加速度分量将影响惯性制导的精度,故在惯性制导系统中需要再次通过修正才能得到导弹的惯性加速度.另外,惯性制导系统由于全部安装在导弹内部,不会受外界电磁波,光波及周围气象条件的干拢,也不向外界发射任何能量,因而具有较强的抗干扰能力和良好的隐敝性.也正因如此, 惯性制导原理普遍被人们广泛应用于弹导式战略导弹,潜艇,飞机,宇宙飞船等的制导中.
惯性制导是什么
利用惯性来控制和导引运动物体驶向目标的制导系统。这种系统通过惯性测量装置测出物体的运动参数，形成制导指令进行控制。组成惯性制导系统的设备都安装在运动物体上，工作时不依赖外界信息，也不向外辐射能量，不易受到干扰，是一种自主式的制导系统。这种系统广泛用于飞机、船舶、导弹、运载火箭和航天器的制导。
组成
惯性制导系统通常由惯性测量装置、计算机、控制或显示器等组成。惯性测量装置包括测量角运动参数的陀螺仪和测量平移运动加速度的加速度计。计算机对所测得的数据进行运算，获得运动物体的速度和位置。对于飞机和船舶来说,这些数据送到控制显示器显示,然后由领航员或驾驶员下达控制指令，操纵飞机、船舶航行；或由自动驾驶仪引导到达目标。航天器和导弹的计算机所发出的控制指令，则直接送到执行机构控制其姿态，或者控制发动机推力的方向、大小和作用时间，将航天器引导到规定的轨道上，将导弹引导到目标区内。
分类
按照惯性测量装置在运动体上的安装方式，惯性制导系统分为平台式和捷联式两类。
① 平台式惯性制导系统 测量装置装在惯性平台的台体上，平台则装在运动物体上。按所建立坐标系的不同，它又分为空间稳定平台式惯性制导系统和本地水平平台式惯性制导系统。前者的台体相对于惯性空间是稳定的，用以建立惯性坐标系。它受地球自转和重力加速度的影响，需要补偿，多用于运载火箭和航天器；后者台体上的加速度计输入轴所构成的基准平面能始终跟踪运动物体所在的水面，因此加速度计不受重力加速度的影响。这种系统多用于沿地球表面作接近等速运动的运动物体，如飞机、巡航导弹等。惯性平台能隔离运动物体角运动对测量装置的影响，因此测量装置的工作条件较好，并能直接测到所需要的运动参数,计算量小,容易补偿和修正仪表的输出，但重量和尺寸较大。
② 捷联式惯性制导系统 陀螺仪和加速度计直接装在运动物体上。这种系统又分为位置捷联和速率捷联两种类型。位置捷联惯性制导系统采用自由陀螺仪，输出角位移信号；速率捷联惯性制导系统采用速率陀螺仪作为敏感元件，输出瞬时平均角速度向量信号。由于敏感元件直接装在运动物体上，振动较大，工作的环境条件较差并受其角运动的影响，必须通过计算机计算才能获得所需要的运动参数。这种系统对计算机的容量和运算速度要求较高，但整个系统的重量和尺寸较小。
