Die Rakete steigt in den Himmel auf, ohne sich zu verirren, und das alles dank der „Zauberwaffe“, die ihr den Weg weist!

Autos können sich in Städten mithilfe von Orientierungspunkten, Karten und Satellitennavigation orientieren, aber worauf sind Raketen angewiesen, um präzise durch die Luft zu fliegen? Verlassen Sie sich auf die berühmte „Trägheitsnavigation“ . Die Frage ist also: Raketen verwenden „Trägheitsnavigation“. Liegt das an der Trägheit?

Sie kennen den Unterschied zwischen „Trägheitsnavigation“ und „Trägheit“ nicht?

Diese Frage beantwortet das Genie Sir Isaac Newton, der für viele dieser hirnzermürbenden Dinge verantwortlich war.

Sehen Sie sich zunächst mein erstes Gesetz an. Ein Objekt behält seinen ursprünglichen Bewegungszustand bei, wenn keine äußere Kraft auf es einwirkt. Dies wird als „Trägheit“ bezeichnet.
Beachten! Dies ist eine inhärente Eigenschaft eines Objekts, die sich von der „Gewohnheit“ unterscheidet, von der Sie normalerweise sprechen.

Die Trägheitsnavigation ist komplizierter. Es verwendet Trägheitssensoren (Beschleunigungsmesser und Gyroskope), um die Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit eines sich bewegenden Körpers zu messen und berechnet dann seine Position, Geschwindigkeit, Lage und andere Bewegungszustände.

„Ich schätze, Sie haben es noch nicht verstanden“, schrieb Newton F=ma an die Tafel. „Das Prinzip ist mein zweites Gesetz. Die Beschleunigung a ist der Schlüssel. Sie kann den Bewegungszustand eines Objekts (Position, Geschwindigkeit usw.) bestimmen, der mit einem Beschleunigungssensor gemessen werden kann. Um den Zustand eines bewegten Körpers im dreidimensionalen Raum zu bestimmen, reicht es nicht aus, die Beschleunigung a zu kennen, man muss auch die Winkelgeschwindigkeit kennen. Der Sensor zur Messung der Winkelgeschwindigkeit heißt Gyroskop – seine Erfindung entstand aus meiner Forschung zur Mechanik schnell rotierender starrer Körper.“ Newton fasste zusammen: „Gyroskope und Beschleunigungsmesser sind der Sensorteil der Trägheitsnavigation. Da sie die Trägheit eines Objekts zur Messung nutzen, werden sie als Trägheitsgeräte bezeichnet, und auch die Trägheitsnavigation ist danach benannt.“ Applaus zur Verabschiedung von Lord Newton~~~

Wie wird „Trägheitsnavigation“ erreicht?

Die Trägheitsnavigationstechnologie basiert auf Trägheitsnavigationsgeräten (abgekürzt „INS“). Der Kern der herkömmlichen Trägheitsnavigation besteht aus drei Sätzen orthogonal installierter Gyroskope und Beschleunigungsmesser, mit denen die Winkelbewegung und die lineare Bewegung des Trägers im dreidimensionalen Raum gemessen werden.

Darüber hinaus verfügt das Trägheitsnavigationssystem auch über Kommunikations-, Stromversorgungs-, Support-, Rechen- und andere Komponenten. Nach dem Einschalten kann das Trägheitsnavigationssystem basierend auf dem anfänglichen Bewegungszustand kontinuierlich die Winkelgeschwindigkeit und Beschleunigung messen und Schritt für Schritt die jeweilige Lage, Geschwindigkeit und Position ableiten.

Nehmen wir beispielsweise an, Sie laufen durch ein Labyrinth und wissen, wo Sie sich auf der Karte befinden.

Zu diesem Zeitpunkt erhalten Sie ein magisches Werkzeug – die Trägheitsnavigation. Diese kann mithilfe von Beschleunigungsmessern und Gyroskopen die Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit Ihrer Bewegung messen und Ihre aktuelle Position und Richtung anhand einer Reihe von Formeln berechnen. Außerdem kann sie den gesamten Pfad während Ihrer Bewegung berechnen.

Lassen Sie mich Sie fragen: Ist Trägheitsnavigation gut oder nicht? Wenn eine Rakete in das große „Labyrinth“ des Weltraums eintaucht, muss sie natürlich das Trägheitsnavigationsgerät mitnehmen – es ist eine wichtige Garantie für die hochpräzise Navigation und Lageregelung und für das präzise Senden der Nutzlast in die vorgegebene Umlaufbahn.

Abhängig von den Missionsanforderungen verwenden unsere Trägerraketen der Serie „Langer Marsch“ verschiedene Arten von Trägheitsnavigationssystemen, darunter dynamisch abgestimmte Trägheitsnavigation mit vierachsiger Kreiselplattform, Strapdown-Trägheitsnavigation und Trägheitsnavigation mit in der Luft schwebender Kreiselplattform . Sie alle haben ihre eigenen Vorteile und das ultimative Ziel besteht darin, der Rakete die erfolgreiche Erfüllung ihrer Mission zu ermöglichen. Ich werde sie hier nicht einzeln erklären~

Wie ist der Status der „Trägheitsnavigation“?

In der Navigationsbranche kann die Trägheitsnavigation als Veteran angesehen werden, ihr Status in der Branche bleibt jedoch unerschütterlich. Ob Satellitennavigation oder Funknavigation, beide benötigen die Unterstützung externer Geräte. Sogar die astronomische Navigation hängt vom „Gesicht“ der Himmelskörper ab und unterliegt daher manchmal der Kontrolle von „Menschen“. Bei der Trägheitsnavigation ist das anders. Es ist nicht auf andere Geräte angewiesen, wird nicht durch externe Störungen beeinflusst, sendet keine Signale nach außen und sein Hauptmerkmal ist die „Unabhängigkeit“ . Gleichzeitig kann es auch kontinuierlich und umfassend Navigationsinformationen ausgeben, was als voller Fähigkeiten bezeichnet werden kann. Nach Hunderten von Jahren, von der Trägheitsnavigation mit Flüssigkeitskreiseln über die optische Trägheitsnavigation bis hin zur MEMS-Trägheitsnavigation und der atomaren Trägheitsnavigation, von Raketen über Flugzeuge und selbstfahrende Autos bis hin zu somatosensorischen Spielkonsolen, ist die Trägheitsnavigation in allen Aspekten des menschlichen Lebens noch immer von vitaler Bedeutung.

Raketen verwenden „Trägheitsnavigation“, und obwohl sie tatsächlich „daran gewöhnt“ sind, liegt dies auch an der „Trägheit“, von der Newton sprach. Jedes Mal, wenn eine Rakete in den Himmel steigt und präzise in die Umlaufbahn eintritt, ist dies untrennbar mit den lautlosen Anstrengungen der in ihr befindlichen Trägheitsnavigationsgeräte verbunden. Geben wir der Trägheitsnavigation, dem Helden hinter den Kulissen, einen Daumen hoch!