惯性技术详解:惯导系统与随机微分方程在金融中的应用

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"该资源主要讨论了半解析式惯导系统的工作原理,特别是其在保持惯性空间稳定和跟踪当地水平面方面的应用。文中提到了惯性导航的基础知识,包括平台结构、陀螺仪的作用以及如何通过力矩电机进行校正。此外,还提及了一本书《惯性技术》,该书由邓正隆编著,详细阐述了惯性导航系统的设计、分析和应用,覆盖了从基础原理到新型传感器、捷联式导航系统、组合式导航系统等多个方面,适合自动化和导航专业的师生阅读学习。" 【知识点详解】 1. **半解析式惯导系统原理**:这种系统利用惯性测量装置(IMU)来确定物体的运动状态,包括位置、速度和姿态。在图2.8中,系统包含横轴力矩电机M1、纵轴力矩电机M2和平台轴力矩电机M3,这些电机用于调整平台姿态以保持惯性空间的稳定。 2. **惯性导航基础**:惯性导航基于牛顿第二定律,通过测量物体相对于惯性空间的加速度,连续积分可得出物体的位置、速度和方向。描述载体经度和纬度的动态方程显示了这种积分过程。 3. **陀螺仪的作用**:在平台上有三个单自由度的浮子式积分陀螺仪,Gx、Gy和Gz,它们的输入轴互相垂直,分别对应东西、南北和垂直方向的角速度。陀螺仪的输出可以检测到平台相对于惯性空间的转动,从而允许系统做出相应的校正。 4. **力矩电机的反馈控制**:当平台受到干扰旋转时,陀螺仪会检测到这一变化并输出信号,信号被放大后驱动力矩电机,使平台能够反向旋转,以保持其相对于惯性空间的稳定。 5. **邓正隆的《惯性技术》**:该书提供了惯性技术的全面介绍,涵盖了惯性导航系统的主要组成部分,如敏感元件、新型角速度传感器,以及捷联式和组合式导航系统,对于深入理解惯性导航技术的理论和实践非常有价值。 6. **惯性导航系统平台**:平台的三个自由度设计允许它在三维空间中进行调整,内平衡环和外平衡环提供了结构支持,确保系统的稳定性和精度。 7. **误差分析与传播**:书中可能详细讨论了惯性导航系统的误差来源、分析方法以及误差如何随时间传播,这对于系统设计和性能优化至关重要。 8. **初始对准**:惯性导航系统在开始使用前需要进行初始对准,以消除系统误差并确保与真实地理位置的准确对齐。 9. **组合式惯性导航系统**:这种系统结合了多种导航技术,如GPS和惯性导航,以提高定位精度和鲁棒性。 半解析式惯导系统是通过精确测量和控制来维持平台稳定的一种复杂技术,而邓正隆的《惯性技术》为理解和应用这一技术提供了丰富的理论和实践指导。