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2024法国巴黎军警防务展期间，美国惯性实验室公司展示了INS-FI新型GPS辅助惯性导航系统。惯性导航有什么独特的优势，发展如何，未来又有哪些应用前景？
2024法国巴黎军警防务展期间，美国惯性实验室公司展示了INS-FI新型GPS辅助惯性导航系统。该系统采用战术级光纤陀螺仪技术，在全球导航卫星系统信号拒止环境下，其高性能光纤陀螺仪的惯性测量误差小于0.5°，地面应用定位误差约为行进距离的0.1%。这一新系统再次证明了惯性导航系统的稳定性与可靠性。
作为20世纪人类一项重要发明，惯性导航凭借不可替代的优势，成为现代导航体系的稳固基石。目前，世界上几乎所有的大型舰艇、潜艇和战机都配备了惯性导航系统。在众多导航手段中，惯性导航有什么独特的优势，目前发展如何，未来又有哪些应用前景？
走在陌生的城市中，我们可以通过路边的地标来确定前进的方向。那么，火箭飞行在茫茫太空中，如何确定方向？
陀螺仪又称角速度传感器，负责感知并跟踪载体的角运动，确保在任何旋转或倾斜的情况下都能准确指向固定的方向。而加速度计则像是一位敏感的“速度监测员”，测量载体沿各个方向的线性加速度，为计算速度和位置提供基础数据。方向有了，速度有了，此时的惯性导航系统更像是一种小型计算机，通过对这些测量值进行连续计算，就能绘制出载体的运动轨迹，实现高精度的导航定位。
此外，由于不依赖外部信息源，惯性导航系统的可靠性在各种导航系统中首屈一指。在军事行动中，如果卫星导航系统受到敌方干扰或破坏，依赖卫星导航的装备就会失去导航能力；无线电导航技术要求飞机等装备必须与地面设备保持联通，一旦地面设备损坏或受到电磁干扰，装备会成为“睁眼瞎”。惯性导航系统不依赖外部信号，不易受无线电干扰，等于在茫茫海天间为装备装上了一个永不停转的“指南针”。
根据惯性导航系统内部的陀螺仪来划分，惯性导航系统经历了机电式陀螺惯性导航、光学陀螺惯性导航以及集成光学陀螺惯性导航等发展阶段。
20世纪80年代，世界各国相继展开静电陀螺的研制，传统机电式惯性导航进入一个新的发展阶段。静电陀螺惯性导航内的陀螺仪利用静电场吸力来支撑球形转子，能够最大程度减小摩擦。在理想条件下，静电陀螺转子不受任何外力作用，其主轴将永远保持不动，可作为精密导航与定位的参照物。这等于在仪器舱内建造了一颗“人工恒星”，从而将漂移误差系数降到极低的水平。
相较于激光陀螺仪，光纤陀螺以光纤线圈构成环形光路，具有更小的体积、更轻的质量、更低的成本以及没有运动部件等优点，是一种真正的全固态装备，探测精度也进一步提升。比如法国的Geonyx光纤陀螺惯性导航系统，就被广泛应用于北约国家的自行火炮等武器系统中，以提供重要的定位和导航支持。
进入21世纪，光纤陀螺惯性导航开始向集成化方向发展，其具体目标是将光纤陀螺仪中除光源和探测器以外的其他光路器件集成在一个芯片上。
随着量子技术的飞速发展，量子惯性导航正成为惯性导航领域的新生力量。量子惯性导航的结构与传统惯性导航系统基本一致，主要由原子陀螺仪、原子加速度计、原子钟和信号采集处理单元等部分构成。
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