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舒克和貝塔是小時候最喜歡看的動畫片之一，特別是里面開飛機(jī)的舒克是我的最愛。舒克開飛機(jī)的時候如何控制飛機(jī)？當(dāng)舒克選擇無人駕駛的時候飛機(jī)為什么能控制的很平穩(wěn)？回答這些問題就需要知道飛行器，或者推而廣之到所有無人駕駛的航行器，他們的大腦和眼鏡是什么?

先從眼鏡說起。人的眼睛是用來看路確定自己行動方向和身體姿態(tài)的傳感器。那我們很快就聯(lián)想到和我們生活息息相關(guān)的車載導(dǎo)航系統(tǒng)。很不幸，現(xiàn)在車載導(dǎo)航大多使用的是GPS導(dǎo)航，它只能告訴我們汽車速度和位置信息，確無法告訴汽車精確的航向，我們向東開還是向西開還需要眼睛。特別是在有建筑物遮擋或深山老林里沒有信號的時候，我們連速度和位置也無法得到了。如果用它當(dāng)眼睛，很多時候我們的導(dǎo)彈和無人飛機(jī)就會像無頭蒼蠅一樣亂打誤撞。

所以，GPS不是我們尋找的眼睛。那真正的眼睛是什么呢？真正的眼睛需要知道姿態(tài)，知道方向。它就是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，視力1.0。如果慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和其他系統(tǒng)組合在一起發(fā)揮1+1>2的效果，如GPS，地磁計，氣壓計和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)組合，就稱為組合導(dǎo)航系統(tǒng)，視力2.0。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)由慣性測量單元（IMU），姿態(tài)解算單元組成，而組合導(dǎo)航系統(tǒng)則有了校正模塊（這是后話）。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)利用IMU（由陀螺和加速度計組成）測量得到的加速度信息和角速度信息，通過姿態(tài)解算模塊獲得航行器當(dāng)前的姿態(tài)（俯仰，偏航和滾轉(zhuǎn)），速度和位置信息。

需要說明的是，若不去校正，純慣性系統(tǒng)的第三個通道信息（高度和高度變化率）是發(fā)散的。所以只有慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的情況下我們是通過氣壓計獲得系統(tǒng)高度的。當(dāng)加入其他系統(tǒng)，我們就可以利用他們測量的信息，通過校正模塊對姿態(tài)，位置和速度進(jìn)行校正，讓視力達(dá)到2.0。