9.1导航控制系统方案 导航控制系统完成模拟器航行体的自游式发射控制，控制电机驱动器，对模拟器的水下速度进行控制、深度控制和航向控制，工作完毕后控制模拟器上浮，用于水面上的回收控制以及意外情形下的紧急上浮控制。该系统具有遥控与自主控制功能，利用惯性导航系统实现组合导航与航位推算；可对舱内状态进行监测；可记录模拟器的位置、姿态、速度等数据信息；应急上浮功能；意外下沉时，系统自动发送声示位等待救援功能。 该模拟器导航控制系统的组成：包括船载控制终端和水下控制两部分，
其中，船载控制终端安装有433MHz遥控模块和综合显控软件，通过预编程的模式对模拟器的运动轨迹进行预设并下载到水下控制板，使模拟器按照预定轨迹行驶；水下控制板接收船载控制终端的控制指令，实现指令的解码和分发，其中推进指令通过串口发送到驱动功率放大板来控制推进电机；转舵指令通过送到舵机控制板继而控制水平舵和垂直舵的转动到预定的位置。
为防止意外下沉，船载控制终端装有USBL船载控制模块，与控制箱相连，水下航行体安装有USBL水下端，用于对模拟器航行体的水下位置的显示；安装深度传感器，测量并计算一定深度水体的深度值，通过控制算法进行定深控制。按照功能模块化设计和有利于各类传感器进行数据测量与通信的原则，设计各个功能模块。控制系统分为控制硬件设计和控制软件设计两部分；在模拟器机械结构设计的基础上，设计导航控制系统的硬件布局，以满足模拟器安装空间和内部结构布局的要求。导航与控制系统的控制目标：实现模拟器位姿实时控制，包括长时间水下导航、深度和航行控制和回收。
你知道什么是惯性导航系统吗?
一）惯性导航定义
利用惯性元件（加速度计）来测量运载体本身的加速度，经过积分和运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位的目的。惯性导航的组成设备都安装在运载体内，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰是一种自主式导航系统。
（二）牛顿力学和惯性导航的关系
什么是惯性导航呢？简单的说，惯性导航就是在载体中利用惯性元件，引用惯性力，应用在惯性中才成立的牛顿定律，提取载体相对于惯性空间加速信息，再出导航计算机利用提取的加速度信息，经过处理输出载体的位置、速度、姿态、航向等参数的过程。
我们拿空中的运动体比如飞机来说。飞机的运动可以描述成两类，一是质心（指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点）的移动，也称为线运动，相关联的导航参数有飞行速度、位置等；另一类是飞机绕质心的转动，也称为角运动，相应的导航参数有飞机的姿态角和航向角等。惯性导航，是利用陀螺仪和加速度计这两种惯性器件，去分别测出飞机相对于惯性空间的角运动信息和线运动信息，并在给定初始条件下，由计算机推算出飞机的姿态、航向、速度、位置等导航参数的自主式导航方法。牛顿力学定律是惯性导航的理论基础。
（三）惯性导航的由来
现代比较常见的几种导航技术，包括天文导航、惯性导航、卫星导航、无线电导航等等，其中，只有惯性导航是自主的，既不向外界辐射东西，也不用看天空中的恒星或接收外部的信号，它的隐蔽性是最好的。惯性导航，并不像大家所认为的那样“不靠谱”，像国家的很多战略、战术武器，再如洲际飞行的民航飞机等，都必须依赖惯性导航系统或者惯导系统和其他类型的导航系统的组合。它的造价也比较昂贵，像一台导航级（即1小时误差1海里）的惯导系统，至少要几十万，而这种精度的导航系统已足够配备在波音747这样的飞机上了。现在，随着mems（微电子机械系统）惯性器件技术的进步，商业级、消费品级的惯性导航才逐渐走进寻常百姓家。看来，惯性导航是非常靠谱的技术。
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