捷联惯性导航系统是最早的现代导航系统之一，采用纯计算的方式来导航。经典物理和高等数学这两个科目是不少人的梦魇吧？这两门烧脑科目都与牛顿有着密不可分的关系。而他们联合起来的应用之一就是惯性导航系统。即使在GPS和北斗等卫星导航独霸鳌头的今天，捷联惯性导航系统依然在诸多导航系统中牢牢的占据一席之地。

1、惯性导航与牛顿

如果说到惯性导航的理论依据，那几乎全是牛顿的功劳。捷联惯性导航系统里用到的两个重要工具：牛顿第二定律和微积分都与牛顿有着密不可分的联系。

牛顿第二定律告诉我们：dv/dt=a，而路程与时间的关系也显而易见：ds/dt=v,这样就将路程与加速度联系在了一起。路程与速度都不能直接测量，但加速度可以，只要有加速度，就能知道每时每刻的路程了。

但是这样还是不够的，因为现实情况不是一维，而是三维立体空间。怎么办呢？这时候我们就需要知道角度的变化情况了。因此，跟上面类似的，我们还需要一个角度加速度计，或者一般称之为陀螺仪。陀螺仪的发明也离不开牛顿的功劳，正是他研究了高速旋转刚体的力学问题，才为后人提供了发明陀螺仪的理论研究。陀螺仪再加上加速度计，就是惯性导航的传感器部分了。

这样，运动路径就和传感器可测得的加速度、角加速度这两个量联系在了一起。惯性导航就是通过测量这两个瞬时变量，在经过一系列公式运算，就可以将运动路径完完整整的计算出来了。

2、惯性导航的在导航界地位

捷联惯性导航系统航可以说是个老古董了，但其地位依旧不可动摇。不管是卫星导航，还是无线电导航，都需要外界设备的辅助；而天文导航也需要观察天体的位置；他们都不得不受限于外源信息，一旦不能用卫星，没有了导航台，看不见星星，那么这些导航系统就完全瘫痪了。

但惯性导航完全不需要借助然后外源的信息。他用于计算的初始数据来自自身，既不受外界干扰影响，也不向外发送任何信号，更不用借助任何其他设备。一个词：独立自主！毫无疑问，惯性导航在军事上绝对的第一选择。同时，其他的地位系统定位时是一个个点，而惯性导航的地位却是连续的曲线，这也是一大优势。

3、惯性导航的局限与前景

比起其他导航，惯性导航捷联惯性导航系统有一个最大的局限：积累误差。计算机的运算都是量化的，难免会有误差，而惯性导航更是持续计算，积累起来的误差有时会达到不可接受的地步，解决这个问题的办法通常只有一个：每隔一段时间重新调整一下位置、速度、角速度这些量，就如同仪表的调零一般。

但现在又有了新的解决方案：原子惯性导航技术。原子惯性导航技术，可以大大提高惯性导航的精度，理论上最高可以提高1000倍。这样积累误差也会大大减少，惯性导航独立的工作时间也会大大延长。

惯性导航的理论从17世纪的牛顿开始，历经数百年，终于在上个世纪成为实物。而今，惯性导航又不断焕发出勃勃生机，不断发展进步。这个牛顿留下的珍贵遗产究竟还能给我们带来怎样的惊喜？就让我们拭目以待吧。

标签： 捷联惯性导航系统