院士:中国惯性导航技术获重要突破 比肩西方强国

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 13:03:04
新华网专稿(郑文浩石乐乐):相对于现在应用广泛的GPS导航,惯性导航则是普通民众相对比较陌生的名词。但是在军事领域,惯性导航则是用于飞机、导弹、舰艇、战车的关键系统。尽管现在GPS导航的精确度可以达到厘米级的水准,但是惯性导航在军事上有着异乎寻常的重要性。因为惯性导航是一种完全自主的导航系统,不需要外部参考与支持,这一特点使它自然地不受外界的干扰或欺骗。因此现在飞机,潜艇,导弹和各种航天器上,除了安装有GPS导航系统,也都装备精密的惯性导航系统。需要指出的是,现在能够自行研制精密惯性导航系统的国家,仍然只有少数的几个军事强国而已。

在新华网访谈开始之前,冯培德院士向我们这些门外汉解释了惯性导航的原理。所谓惯性导航系统是一个使用加速计和陀螺仪来测量物体的加速度和角速度,并用计算机来连续估算运动物体位置、姿态和速度的辅助导航系统。冯院士解释说,陀螺的角速度测量用于在运动载体上建立测量参考系,加速度计在惯性参照系中用于测量载体的线加速度。通过这两组数据,再结合起始位置,根据运动学积分方程就可以得到位置信息。

“应该说,在飞机机载设备当中,惯导系统是难度很大的,也是极关键的系统。”冯院士这样解释惯导系统在航空装备研制中的地位,“所以八十年代后期为推动机载惯导的发展,国家主管部门曾经把发动机、惯性导航系统和雷达系统这三个系统单独立项,不是和飞机型号立项放在一起的。大家形成共识认为这三个产品难度更大一点、重要性更高一点,是花钱也买不到的技术,不‘开小灶’恐难突破,现在看来这一决策十分正确,最难的两项机载设备终于突破了,已经走上良性发展之路,同时也造就了机载设备行业两名院士。”

那么,机载惯导系统性能的差别,好一点或者差一点对这个飞机的战斗性能会有什么影响?冯院士认为,最初对导航系统的要求就是解决飞机能够飞到预定的目标区并最终能返场,随着现代飞机超视距发射武器、高空精确空投以及高超音速、远程、跨越临近空间等一系列新使命提出的需求,惯导系统提供飞机精确的位置、姿态和速度信息变得越来越重要。近年来卫星导航取得突破性发展,可提供高精度位置信息,其接收机又十分便宜,但战时一旦它被干扰或受到袭击,就还得靠完全自主式的高精度惯性导航系统。因此各类现代军用运载器都装卫星导航系统,但都不敢依赖它,有些执行重大使命的运载器甚至要装两、三套惯导。

作为中国航空惯性导航系统老一代的学术带头人,冯培德几乎见证了新中国航空惯导技术从无到有的发展历程:“我们在六十年代末也从研发采用液浮陀螺的第一代惯导系统起步,很快完成样机研制和试飞,但没多久我们就转向采用挠性陀螺、挠性加速度计的第二代惯导的研制,在试探可能的国际合作时都受阻后,我们自主研发完成了二代惯导系统的设计定型,达到了国外产品的水平,批量装备主战机种。而70年代末我们又开始了为第三代惯导系统配套的激光陀螺的研制工作。经过二十几年三代人的努力,我们终于交出了满意的答卷。相比西方发达国家,我们的惯导技术和航空工业一样,已经由过去的望尘莫及,逐渐到了现在的望其项背,进而在向并驾齐驱发展。”冯院士在访谈中欣慰地总结道。

作为一名德高望重的院士、我国惯性导航领域屈指可数的专家,冯培德近年来把培养年轻一代科技工作者当成头等大事。他制订的“培养百名研究生”计划,已接近实现,他现在还带领他的团队真刀真枪的干,引领着惯导系统的发展。在访谈的最后,冯培德说:“我觉得经过几十年的努力,我们已经奠定了一个较好的技术基础,也有了一直可以信赖的队伍,已经到了扔掉拐棍走自己道路的时候了。我本人虽然已年过七旬,但仍然强烈追求在最终冲刺阶段在自主创新方面上一个台阶。可以告诉大家我们的团队已经在惯导技术途径创新上取得了重要突破。我对这项工作的前景十分看好。当然我也更加坚信在党中央‘创新驱动’战略指引下,我们的强军之梦定能早日实现!”  
http://news.ifeng.com/mil/4/detail_2013_09/18/29725230_0.shtml新华网专稿(郑文浩石乐乐):相对于现在应用广泛的GPS导航,惯性导航则是普通民众相对比较陌生的名词。但是在军事领域,惯性导航则是用于飞机、导弹、舰艇、战车的关键系统。尽管现在GPS导航的精确度可以达到厘米级的水准,但是惯性导航在军事上有着异乎寻常的重要性。因为惯性导航是一种完全自主的导航系统,不需要外部参考与支持,这一特点使它自然地不受外界的干扰或欺骗。因此现在飞机,潜艇,导弹和各种航天器上,除了安装有GPS导航系统,也都装备精密的惯性导航系统。需要指出的是,现在能够自行研制精密惯性导航系统的国家,仍然只有少数的几个军事强国而已。

在新华网访谈开始之前,冯培德院士向我们这些门外汉解释了惯性导航的原理。所谓惯性导航系统是一个使用加速计和陀螺仪来测量物体的加速度和角速度,并用计算机来连续估算运动物体位置、姿态和速度的辅助导航系统。冯院士解释说,陀螺的角速度测量用于在运动载体上建立测量参考系,加速度计在惯性参照系中用于测量载体的线加速度。通过这两组数据,再结合起始位置,根据运动学积分方程就可以得到位置信息。

“应该说,在飞机机载设备当中,惯导系统是难度很大的,也是极关键的系统。”冯院士这样解释惯导系统在航空装备研制中的地位,“所以八十年代后期为推动机载惯导的发展,国家主管部门曾经把发动机、惯性导航系统和雷达系统这三个系统单独立项,不是和飞机型号立项放在一起的。大家形成共识认为这三个产品难度更大一点、重要性更高一点,是花钱也买不到的技术,不‘开小灶’恐难突破,现在看来这一决策十分正确,最难的两项机载设备终于突破了,已经走上良性发展之路,同时也造就了机载设备行业两名院士。”

那么,机载惯导系统性能的差别,好一点或者差一点对这个飞机的战斗性能会有什么影响?冯院士认为,最初对导航系统的要求就是解决飞机能够飞到预定的目标区并最终能返场,随着现代飞机超视距发射武器、高空精确空投以及高超音速、远程、跨越临近空间等一系列新使命提出的需求,惯导系统提供飞机精确的位置、姿态和速度信息变得越来越重要。近年来卫星导航取得突破性发展,可提供高精度位置信息,其接收机又十分便宜,但战时一旦它被干扰或受到袭击,就还得靠完全自主式的高精度惯性导航系统。因此各类现代军用运载器都装卫星导航系统,但都不敢依赖它,有些执行重大使命的运载器甚至要装两、三套惯导。

作为中国航空惯性导航系统老一代的学术带头人,冯培德几乎见证了新中国航空惯导技术从无到有的发展历程:“我们在六十年代末也从研发采用液浮陀螺的第一代惯导系统起步,很快完成样机研制和试飞,但没多久我们就转向采用挠性陀螺、挠性加速度计的第二代惯导的研制,在试探可能的国际合作时都受阻后,我们自主研发完成了二代惯导系统的设计定型,达到了国外产品的水平,批量装备主战机种。而70年代末我们又开始了为第三代惯导系统配套的激光陀螺的研制工作。经过二十几年三代人的努力,我们终于交出了满意的答卷。相比西方发达国家,我们的惯导技术和航空工业一样,已经由过去的望尘莫及,逐渐到了现在的望其项背,进而在向并驾齐驱发展。”冯院士在访谈中欣慰地总结道。

作为一名德高望重的院士、我国惯性导航领域屈指可数的专家,冯培德近年来把培养年轻一代科技工作者当成头等大事。他制订的“培养百名研究生”计划,已接近实现,他现在还带领他的团队真刀真枪的干,引领着惯导系统的发展。在访谈的最后,冯培德说:“我觉得经过几十年的努力,我们已经奠定了一个较好的技术基础,也有了一直可以信赖的队伍,已经到了扔掉拐棍走自己道路的时候了。我本人虽然已年过七旬,但仍然强烈追求在最终冲刺阶段在自主创新方面上一个台阶。可以告诉大家我们的团队已经在惯导技术途径创新上取得了重要突破。我对这项工作的前景十分看好。当然我也更加坚信在党中央‘创新驱动’战略指引下,我们的强军之梦定能早日实现!”  
http://news.ifeng.com/mil/4/detail_2013_09/18/29725230_0.shtml
不错,高兴!
当然我也更加坚信在党中央‘创新驱动’战略指引下,我们的强军之梦定能早日实现!
不过现在说啥都离不开个梦?连老院士都来这一套?
这个牛逼  要是这个可以做到及其精确的话  那就不需要任何导航卫星的   只要确定一个点 以后任何轨迹都能知道了 。。
一会儿就会有人来装逼啦,这不行,那不行
这是很了不起的进步,惯性导航设备是机械装置,非常考验基础工业(精密制造、加工工艺等)水平。
当年海南撞机事件的那架EP-3的惯性导航设备,被作为展品展示在某院校里。
一会儿就会有人来装逼啦,这不行,那不行
让我来个范文吧:本人就在xx公司从事这个东西的开发,国内的东西实在比不上进口的啊,就算是性能超越国外的那也是进口零件组装的,什么院士教授啊全是骗经费的,妥妥的体制问题啊。什么?你质疑我,我可是这个领域专家,你再说你就是五毛,五毛,五毛,你全家都是五毛。。。
意思是,以后可以不用借助其他的导航模式了??
军兔的默默奉献,还是相当给力的!加油,军兔们,争取各战线捷报频传!
这个牛逼
EP-3飞机美国人不是运回去了吗?偷师看看研究研究管不了,拆设备美国人是不允许的。
那个适用于各类型导弹 可想而知重要性了
盲打必备,你搞掉北斗,我搞翻GPS后开K用。
激光陀螺是根本啊
而70年代末我们又开始了为第三代惯导系统配套的激光陀螺的研制工作。经过二十几年三代人的努力
========
7十年代末 二十几年,也就说第三代惯导在几年前就已经研制成功了?
哦,比肩了,那齐头呢?
跟长颈鹿比肩,会不会气死?

玩笑,勿拍
fengxiao76 发表于 2013-9-18 15:14
这是很了不起的进步,惯性导航设备是机械装置,非常考验基础工业(精密制造、加工工艺等)水平。
当年海南 ...
老美拆机 谢谢~~
marshal-sz 发表于 2013-9-18 15:57
EP-3飞机美国人不是运回去了吗?偷师看看研究研究管不了,拆设备美国人是不允许的。
我们扣下的非法设备还要美国人管?你以为是民用产品,又没有定合同,真是说话不过脑子
院士的话比某些人的话可信度高。 某些人就惯于夸口,不敢轻信了
marshal-sz 发表于 2013-9-18 15:57
EP-3飞机美国人不是运回去了吗?偷师看看研究研究管不了,拆设备美国人是不允许的。
你当是在美国么,拿回去可以必须是零件,整机想走?门都没有,拆的他妈都不认识了
740159711 发表于 2013-9-18 16:53
老美拆机 谢谢~~
那个惯性导航设备是从EP-3拆下来的。

几年前的《兵器知识》有一个专题访问,专家还称赞过美国惯性导航设备的精度。
惯导再精确,误差也是随时间的平方增长的,幻想惯导代替其他导航手段的,可以洗洗睡了
实现了冷原子陀螺仪可以代替其他导航手段。。。。。。逆天的精度。。。。
激光陀螺精度并不是最好的,只是比较方便、便宜、小巧而已。。。。
目前精度最高的是静电陀螺。。。
这个意思是那个球做出来了?
咽,关注一下!!
dddnc 发表于 2013-9-18 21:22
实现了冷原子陀螺仪可以代替其他导航手段。。。。。。逆天的精度。。。。
激光陀螺精度并不是最好的,只是 ...
谁能普及一下各种陀螺仪的原理的结构啊
chenxiao86 发表于 2013-9-18 17:40
惯导再精确,误差也是随时间的平方增长的,幻想惯导代替其他导航手段的,可以洗洗睡了
可以结合星光导航和地形匹配导航
今年第9斯兵器知识对陀螺有专门详细的介绍,另外,本人在西安上学时学校附近有个航空工业总公司618研究所,听说就是研究惯性导航设备的
vv19801981 发表于 2013-9-19 22:10
可以结合星光导航和地形匹配导航
星光导航和数字景像匹配,地形匹配已经落后了。
东野翔1418 发表于 2013-9-21 11:12
星光导航和数字景像匹配,地形匹配已经落后了。
数字景像匹配 是什么
vv19801981 发表于 2013-9-21 22:02
数字景像匹配 是什么
地形是各种等高线,景象是具体的照片,清晰准确多的多。
可以结合星光导航和地形匹配导航
嗯啊,那当然,都是这么做的啊
超大2009 发表于 2013-9-18 16:07
**** 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽 ****
现在连监狱都有监狱梦
地形是各种等高线,景象是具体的照片,清晰准确多的多。
这个还是受天气影响啊。。。也不太容易
chenxiao86 发表于 2013-9-21 22:28
这个还是受天气影响啊。。。也不太容易
所以后来都是INS加数字景象,再加GPS军码,最后为了提高精度再加红外成像和双向数据链。
东野翔1418 发表于 2013-9-21 22:39
所以后来都是INS加数字景象,再加GPS军码,最后为了提高精度再加红外成像和双向数据链。
能详细介绍一下各种导航吗 对陀螺仪特别感兴趣
东野翔1418 发表于 2013-9-21 22:12
地形是各种等高线,景象是具体的照片,清晰准确多的多。
等高线怎么匹配 我一直以为地形匹配就是看照片的
等高线 导弹怎么测
vv19801981 发表于 2013-9-21 22:51
等高线怎么匹配 我一直以为地形匹配就是看照片的
等高线 导弹怎么测
数字地图啊,无线电高度表,我们最初的就是数字地形匹配,当初有8股文介绍某女大学毕业参加导弹的研制,在飞机上测试东海10导弹的数字地形匹配系统,各种高度数据在飞快的闪动,然后系统根据这个数据找到相关坐标,具体的你请教PUPU大人吧,他就是学习导航的。
pupu 不大出来的
我觉得你说的等高线匹配 只能是固定路线吧
理论上最独立的还是惯性导航加矫正点 这样既有精度又有抗打击能力
vv19801981 发表于 2013-9-19 22:10
可以结合星光导航和地形匹配导航
还有卫星导航啊。
勃然大撸 发表于 2013-9-18 15:08
这个牛逼  要是这个可以做到及其精确的话  那就不需要任何导航卫星的   只要确定一个点 以后任何轨迹都能知 ...
漂移你要怎么校准