(无水印)新技术新装备9

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1、课前提问：什么是导航？课前提问：什么是导航？ 引导运载体按既定（或预定）航线航行引导运载体按既定（或预定）航线航行整个整个引导引导过程。机动航行更需要引导。过程。机动航行更需要引导。 惯性导航系统的优缺点：惯性导航系统的优缺点： 惯性导航系统的优点惯性导航系统的优点是自主式、全天候、隐蔽性、连续平稳是自主式、全天候、隐蔽性、连续平稳地输出多种具有较高精度的导航参数地输出多种具有较高精度的导航参数(位置、速度、航向和位置、速度、航向和姿态等姿态等)，全程跟踪和反映航行体的任何机动运动，不依赖，全程跟踪和反映航行体的任何机动运动，不依赖于任何外部信息、设施或基准，也不向外部辐射信息，具有于任何外部

2、信息、设施或基准，也不向外部辐射信息，具有很强的抗干扰能力。很强的抗干扰能力。 惯性导航系统缺点惯性导航系统缺点：导航误差随时间而积累，这对于续航时：导航误差随时间而积累，这对于续航时间长的航行体来说是致命缺陷。如果时间较长，精度则降低，间长的航行体来说是致命缺陷。如果时间较长，精度则降低，甚至会发散，需要不断进行误差修正。要想提高惯性导航系甚至会发散，需要不断进行误差修正。要想提高惯性导航系统的长期精度就必须要提高惯性器件的精度和初始对准的精统的长期精度就必须要提高惯性器件的精度和初始对准的精度，这必将大大提高成本，如果将惯性导航系统与全球卫星度，这必将大大提高成本，如果将惯性导航系统与全球

3、卫星导航系统（导航系统（GPS）组合起来，就能取长补短，大大提高导航）组合起来，就能取长补短，大大提高导航精度，降低成本。精度，降低成本。 优点优点：具备全球、全天候、高精度、实时定位。：具备全球、全天候、高精度、实时定位。 缺点缺点：一是：一是GPS 系统由美国国防部直接控制，使用权受制于系统由美国国防部直接控制，使用权受制于人，除美国国防部的特许用户外，所有用户只能使用人，除美国国防部的特许用户外，所有用户只能使用C/A 码，码，人为地降低了卫星轨道参数精度，是不能绝对依赖的系统；人为地降低了卫星轨道参数精度，是不能绝对依赖的系统； 二是二是GPS 接收机的工作受飞行器机动的影响，当飞行器

4、的机接收机的工作受飞行器机动的影响，当飞行器的机动超过动超过GPS接收机的动态范围时，接收机会失锁，不能使用；接收机的动态范围时，接收机会失锁，不能使用；另外，另外，GPS 接收机的信号输出频率较低，有时不能满足载体接收机的信号输出频率较低，有时不能满足载体飞行控制对导航信号更新频率的要求。飞行控制对导航信号更新频率的要求。GPS系统的优缺点：系统的优缺点： 由于由于GPS 导航定位的全球性和高精度，将其导航定位的全球性和高精度，将其作为导航系统的一种辅助导航设备自然是一作为导航系统的一种辅助导航设备自然是一种比较理想的选择，种比较理想的选择，GPS和惯性导航系统组和惯性导航系统组合的导航系统

5、是目前最常用、最理想的运载合的导航系统是目前最常用、最理想的运载体导航系统。体导航系统。 现代高性能战术飞机和导弹对导航系统提现代高性能战术飞机和导弹对导航系统提出了更高的要求，特别是在攻击目标和其他作出了更高的要求，特别是在攻击目标和其他作战需要方面，要求其实时定位精度达到几十米战需要方面，要求其实时定位精度达到几十米以内，甚至只有几米；此外，它还应在高电子以内，甚至只有几米；此外，它还应在高电子对抗环境中，适应回避地空导弹、低空突防、对抗环境中，适应回避地空导弹、低空突防、武器投放、全天候、夜航及隐蔽导航等战术要武器投放、全天候、夜航及隐蔽导航等战术要求。能满足上述条件的导航技术只有两种：

6、一求。能满足上述条件的导航技术只有两种：一种是全球定位系统（种是全球定位系统（GPS）惯性基准导航系）惯性基准导航系统的组合；统的组合；另一种是惯性导航系统与无线电高另一种是惯性导航系统与无线电高度表和数字地图的组合。度表和数字地图的组合。 地形辅助惯性导航系统（地形辅助惯性导航系统（TANTAN） 地形辅助惯性系统也被称为地形基准系（地形辅助惯性系统也被称为地形基准系（TRS）或地形辅助导航（或地形辅助导航（TAN）系统，属于自备式系统，具）系统，属于自备式系统，具有较高的导航定位精度（优于有较高的导航定位精度（优于100 米）、较好的隐蔽米）、较好的隐蔽性和较强的抗干扰能力，可以昼夜全天候

7、工作。与性和较强的抗干扰能力，可以昼夜全天候工作。与GPS/INS 组合导航系统相比，具有更高的自主性，组合导航系统相比，具有更高的自主性，具有军用价值。具有军用价值。 特特 点点 不依赖于外部设备，自主且不易受干扰，而不依赖于外部设备，自主且不易受干扰，而GPS却很却很容易被干扰。在崎岖的山区作低空飞行时，容易被干扰。在崎岖的山区作低空飞行时，GPS会受会受到地形遮挡的影响，到地形遮挡的影响，TAN最适用于这种情况。最适用于这种情况。 地形匹配系统精度高，但地形匹配系统精度高，但只能在具有起伏特征的地区只能在具有起伏特征的地区飞行，在平坦地区或水平面上飞行使用效果差飞行，在平坦地区或水平面上

8、飞行使用效果差。因为。因为它主要利用高程信息进行修正，而在平坦地域高程变它主要利用高程信息进行修正，而在平坦地域高程变化不大，无法确定精确位置，会造成较大的定位误差。化不大，无法确定精确位置，会造成较大的定位误差。在许多场合的使用中，也常常与在许多场合的使用中，也常常与GPS进行组合。进行组合。 地形辅助导航系统基本上是一种低高度工作的系统地形辅助导航系统基本上是一种低高度工作的系统，离地高度超过离地高度超过300m时其精度就会明显降低，而到了时其精度就会明显降低，而到了（8001500）m的高度则无法使用。的高度则无法使用。 不仅能提供飞行器的不仅能提供飞行器的水平精确位置水平精确位置，而且

9、还能提供精，而且还能提供精确的高度信息；不仅能提供飞行器确的高度信息；不仅能提供飞行器前方和下方的前方和下方的地形，地形，而且还能提供视距范围以外的而且还能提供视距范围以外的周围地形信息周围地形信息。因此，。因此，它能满足战术导弹和飞机机动飞行，尤其是低空、超它能满足战术导弹和飞机机动飞行，尤其是低空、超低空飞行的要求，对近空支援、低空强击、突防、截低空飞行的要求，对近空支援、低空强击、突防、截击等战术飞行十分有用击等战术飞行十分有用。其他用途其他用途 （1）具有自主、可靠和隐蔽的导航性能，在）具有自主、可靠和隐蔽的导航性能，在地形特征比较明显的地区使用时，其导航精度地形特征比较明显的地区使用

10、时，其导航精度很高，因此，非常适合于高速低空飞行的战斗很高，因此，非常适合于高速低空飞行的战斗机和战术导弹的使用。机和战术导弹的使用。 （2）地形跟踪。）地形跟踪。 （3）威胁回避和地形掩蔽。）威胁回避和地形掩蔽。 （4）贴地告警和障碍告警。）贴地告警和障碍告警。 （5）目标截获和精确投放武器。）目标截获和精确投放武器。分分 类类 按工作原理，地形辅助导航系统可以分按工作原理，地形辅助导航系统可以分为两大类：为两大类： 一类是景象匹配系统；另一类是地形高一类是景象匹配系统；另一类是地形高度数据匹配系统。度数据匹配系统。 景象匹配又称为地表二维图像相关，它景象匹配又称为地表二维图像相关，它将从图

11、像处理装置（如电视摄像机、合将从图像处理装置（如电视摄像机、合成孔径雷达）来的成孔径雷达）来的传感器遥感景象传感器遥感景象与预与预存在计算机中有关地区的存在计算机中有关地区的数字景象数字景象进行进行匹配，从而获得很高的导航精度。匹配，从而获得很高的导航精度。 景象匹配特别适用于平坦地形。景象匹配特别适用于平坦地形。景象匹配系统景象匹配系统 2 当飞行器飞行一段时间当飞行器飞行一段时间后，即可测得其真实航后，即可测得其真实航迹下的一串地形高程序迹下的一串地形高程序列。列。将测得的地形轮廓将测得的地形轮廓数据与预先存储的数字数据与预先存储的数字地图进行相关分析，具地图进行相关分析，具有相关峰值的点