導航系統(tǒng)能夠幫助人們確定自己的位置,，飛機的導航系統(tǒng)有些什么門道,？
生活中,，為了到達目的地,，人們會使用多種導航方式,，例如,，使用車載導航系統(tǒng),，查閱手機地圖尋找標志性建筑物等來辨別位置,。而對于飛機來說,，要在萬米高空飛行時也能精準定位而不迷航,，就需要飛機導航系統(tǒng)。導航系統(tǒng)能夠提供飛機的位置,、姿態(tài),、航向和速度等信息，讓飛機在缺乏參照物的天空中也能精確定位,。飛機在剛誕生的時候,，導航方式非常簡單，完全依靠飛行員目視觀測地標,，配合地圖,，可以沿著山脈或河流等有特征的地形飛行。后來人們參照航海的經驗,，使用磁羅盤來指示方位,，并使用六分儀來測量某一時刻太陽與地平線的夾角，以便獲得飛機所在位置的經緯度,。
現(xiàn)代飛機主要采用以慣性導航為核心的多信息源綜合導航系統(tǒng)作為飛機導航系統(tǒng)?，F(xiàn)在就讓我們來看一看慣性導航系統(tǒng)的主要測量部件——加速度計和陀螺儀。
早期的陀螺儀主要是以牛頓力學為基礎的機械式轉子陀螺,，當陀螺轉子旋轉時,，陀螺的軸會指向某一固定方向保持不變，這就是陀螺的定軸性,。利用定軸性可以測量出飛機每個時刻在指定方向的角速度信息,，比如飛機機頭俯仰的角速度等。后來出現(xiàn)了激光陀螺和光纖陀螺,，它們以沒有運動部件的光學系統(tǒng)替代了機械轉子來測量系統(tǒng)的旋轉運動,，得到了廣泛應用。通過對陀螺儀測得的角速度信息進行積分處理,，就能確定出飛機此時的姿態(tài)等信息,。
除了姿態(tài)和航向，掌握飛機的飛行速度也很重要,，那么慣導系統(tǒng)又是如何測量飛機速度的呢,？這就要依靠另一個叫做加速度計的部件了。
在物體質量不變時,，其加速度與所受的合外力成正比,，而外力的大小可以通過某些物理量來間接測量，例如,，彈簧提供彈力的大小可以通過其長度的變化來反映,。慣導系統(tǒng)加速度計的原理與之相似，通過測量加速度計內部某些物理量的變化,，可以計算出飛機在指定方向的加速度大小,，然后對加速度信號進行積分處理,，就能確定出飛機此時的飛行速度等信息了。
慣性導航系統(tǒng)幾乎可以輸出所有必需的導航信息,，但是慣性解算中存在積分過程,，導航誤差會隨時間不斷積累。因此飛機不能僅依靠慣性導航系統(tǒng),，以慣性導航為核心的多信息源綜合導航才是主要的解決方案,。
慣性導航系統(tǒng)相當于人體頭部的前庭和半規(guī)管，以衛(wèi)星導航為代表的無線電導航系統(tǒng)相當于人體的耳朵,，視覺導航系統(tǒng)相當于人體的眼睛,，地形輔助導航系統(tǒng)相當于人體對地形的記憶，綜合導航系統(tǒng)相當于人體的大腦,。綜合導航系統(tǒng)能夠綜合處理系統(tǒng)內所有單一導航源提供的導航信息,，可以為飛機在各飛行階段和任務階段，提供最優(yōu)的,、統(tǒng)一的,、可用的、可靠的飛機導航信息,。
這就是現(xiàn)代飛機主要采用以慣性導航為核心的多信息源綜合導航系統(tǒng)作為飛機導航系統(tǒng)的原因所在,。未來飛機導航系統(tǒng)將向智能化和協(xié)同化方向發(fā)展，支撐空天地一體柵格化網絡的愿景,。