惯性导航系统应用
惯性系统最先应用于火箭制导，美国火箭先驱罗伯特·戈达德试验了早期的陀螺系统。第二次世界大战期间经德国人冯·布劳恩改进后，应用于V-2火箭制导。战后美国麻省理工学院等研究机构及人员对惯性制导进行深入研究，从而发展成应用于飞机、火箭、航天飞机、潜艇的现代惯性导航系统，然而成本及复杂性限制了其可以应用的场合。
国家的很多战略、战术武器及洲际飞行的民航飞机等，都必须依赖惯性导航系统或者惯性导航系统与其他类型的导航系统的组合。它的造价比较高，一台导航级的惯导，至少要几十万美元，而这种精度的导航系统已经足够配备在波音747这样的飞机上了。现在，随着MEMS惯性器件技术的进步，商业级惯性导航才逐渐走进寻常百姓家。
仅采用手机里的加速度计和陀螺仪，通过多传感器融合算法，在多数应用条件下（载体受到的加速度在大多数时间内主要是重力加速度的情况下），可以获得较好的姿态信息。但如果仅依靠这两个传感器来做传统的惯性导航，由于长期精度问题，无法获得有价值的位置数据。如果在手机上实现类似应用，通常配合GPS来实现此类功能。某些没有GPS信号的地方，如大型场所的室内手机定位，目前通常通过惯性导航来做动态，通过室内基站（Cell/WiFi/BT）来修正长期精度，某些新型手机增加的气压计也主要是在此类场合使用。
【任务实施】
一、无人机开机自检时显示“IMU异常”
无人机开机自检的时候显示IMU异常，可能的原因是飞行器受到大的振动或者没有水平放置。此时需要重新校准IMU，步骤如下：
（1）检修前将无人机所有的桨叶都拆卸掉。
（2）打开飞机遥控器，把飞机放置在水平的台面上。
（3）进入DJI GO App，打开“飞控参数设置”，进入到“传感器”页面，然后选择“IMU校准”。校准过程中不能移动飞机，校准时长为5～10 min。
二、无人机开机自检时显示“IMU预热中”
这种现象可能的原因是IMU没有校准好，解决方法如下：
（1）将飞机所有桨叶都拆掉。
（2）等待飞机冷却后进行校准，并确保飞机处于水平位置。
（3）开机连接，单击DJI GO App右上角进入菜单，然后选择飞行器图标，单击“传感器”，单击“IMU校准”，等待几分钟。应注意的是这中间不要有任何操作，也不要碰飞行器。
【拓展阅读】
“嫦娥五号”月面上升过程中的惯性导航技术
我国是国际上少数几个可以独立研发高精度惯性导航系统的国家之一，而且我国还拥有完备的全产业链自主研发实力，也是少数几个拥有静电陀螺仪、激光陀螺仪技术的国家之一。
惯性导航技术的发展也助力我国航天搏击太空。2020年11月24日“长征五号”准时并成功发射，之后探测器地月转移、近月制动、两两分离、平稳落月、钻表取样、月面起飞、交会对接及样品转移、环月等待、月地转移，12月17日再入返回、安全着陆。23天的时间内，“嫦娥五号”完成了1次对接、6次分离，两种方式采样、5次样品转移，经历了11个重大阶段和关键步骤，环环相连、丝丝入扣，标志着我国具备地月往返能力。
在此次的探月工程中，“嫦娥五号”用到了我们国家自主研发的惯性导航系统。“嫦娥五号”着陆上升组合体和返回器搭载的是以激光惯导为主份，光纤惯导为备份的惯性导航系统（图3-49）。
图3-49 “嫦娥五号”月面起飞
为保证上升器与轨道返回器实现顺利对接，上升器需要上升到指定位置，并调整自身姿态，为对接做好准备。整个对接过程必须分毫不差。地月之间的信息往返需要2 s以上，因此地面控制中心只能作为此次对接的辅助手段，上升器必须借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿，而惯性导航系统成为其中的重要组成部分。
在对接窗口期，以落月器在月球表面的精准坐标为惯性导航的起始点，利用惯性导航系统精准测量上升器的角速度和加速度。当上升器垂直上升到指定位置后，调整姿态，修正轨迹，同时配以星光导航系统，精准控制航天器的速度、位置和姿态。当上升器和轨道器逐步接近，轨道参数基本趋于一致时，再通过激光雷达完成全自动对接。
【巩固提高】
1.惯性导航系统的分类有哪些？
2.简述飞机利用平台式惯导求得实时位置和速度的方法。
3.简述捷联式惯导测量位置和速度的原理。
4.捷联式惯导相较于平台式惯导具有哪些优点？