根據所用陀螺儀的不同,分為速率型捷聯式慣性導航系統和位置型捷聯式慣性導航系統。前者用速率陀螺儀,輸出瞬時平均角速度矢量信號;后者用自由陀螺儀,輸出角位移信號。捷聯式慣性導航系統省去了平臺,所以結構簡單、體積小、維護方便,但陀螺儀和加速度計直接裝在飛行器上,工作條件不佳,會降低儀表的精度。這種系統的加速度計輸出的是機體坐標系的加速度分量,需要經計算機轉換成導航坐標系的加速度分量,計算量較大。
為了得到飛行器的位置數據,須對慣性導航系統每個測量通道的輸出積分。陀螺儀的漂移將使測角誤差隨時間成正比地增大,而加速度計的常值誤差又將引起與時間平方成正比的位置誤差。這是一種發(fā)散的誤差(隨時間不斷增大),可通過組成舒拉回路、陀螺羅盤回路和傅科回路 3個負反饋回路的方法來修正這種誤差以獲得準確的位置數據。
舒拉回路、陀螺羅盤回路和傅科回路都具有無阻尼周期振蕩的特性。所以慣性導航系統常與無線電、多普勒和天文等導航系統組合,構成高精度的組合導航系統,使系統既有阻尼又能修正誤差。
慣性導航系統的導航精度與地球參數的精度密切相關。高精度的慣性導航系統須用參考橢球來提供地球形狀和重力的參數。由于地殼密度不均勻、地形變化等因素,地球各點的參數實際值與參考橢球求得的計算值之間往往有差異,并且這種差異還帶有隨機性,這種現象稱為重力異常。正在研制的重力梯度儀能夠對重力場進行實時測量,提供地球參數,解決重力異常問題。
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