慣性導航是以慣性儀表為核心的慣性系統集成之一。在慣性技術領域,從技術層次來看,分為慣性儀表與慣性系統兩個層級,慣性儀表主要包括測量角運動的陀螺儀和測量線運動的加速度計;慣性系統是以慣性儀表為核心.利用集成技術實現的慣性測量、慣性導航以及穩控系統,其中慣性導航應用領域最為廣泛。
慣性導航是一種自助式的導航設備。其基本工作原理是利用陀螺儀和加速度計測量載體在慣性參考系下的角速度和加速度,并對時間進行積分、運算得到速度和相對位置,且把它變換到導航坐標系中,這樣結合最初的位置信息,就可以得到載體現在所處的位置。
陀螺儀和加速度計是慣性導航系統中的核心器件。傳統意義的陀螺儀是指服從牛頓力學的機電陀螺儀,用于測量物體運動的角速度,而隨著激光技術和微電子技術的發展,光學陀螺儀和 MEMS 陀螺儀等建立在全新測量原理上的陀螺儀蓬勃發展;加速度計是用來測量運載體線運動信息的器件,和陀螺儀共同構成慣導系統的核心器件,其精度高低和性能優劣基本上決定了慣導系統的精度和性能。
慣性導航具有隱蔽性高、覆蓋范圍廣、短期精度高等優點。相對于衛星導航系統需要依靠衛星完成導航工 作,慣性導航依靠自身搭載的慣性器件完成導航工作,不依靠外界信息同時也不向外部輻射能量,因此具備較高的隱蔽性;慣性導航系統可以全天候工作于高空、地表、水下等各種環境,導航覆蓋范圍較廣;慣性導航系統可以依靠慣性器件輸出角(加)速度、線(加)速度、航向和姿態等數據,與衛星導航系統相比數據提供更為豐富;同時,慣性導航系統可以進行實時、連續工作,數據更新頻率快、短期精度高。
下游應用領域包括軍用和民用兩部分,軍用市場基本被國內軍工企業占據,民營企業集中在民用市場。軍用領域方面,慣導系統在艦艇船舶、航空飛行器、航天飛機、制導武器、陸地車輛、機器人等裝備上均有所應用。我國軍工企業具備慣性技術全產業鏈的生產能力,大部分的軍用慣性市場被軍工企業占據。民用市場包括大地測量、石油鉆井、電子交通、汽車安全、消費電子等領域,其中 MEMS 慣性傳感器在消費級市場應用領域最為廣泛,且 MEMS 傳感器的生產具有規模效應,規模越大,成本越低,競爭力越強。