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1、美国MK2mod7型舰船惯性导航系统(一)研制背景与计划 MK2mod7型舰船惯性导航系统由美国罗克韦尔国际公司(Rockwell International)研制，用以装备三叉戟弹道导弹核潜艇。早在1958年，罗克韦尔国际公司就在N6A型舰船惯性导航系统基础上研制成功MK2mod0型舰船惯性导航系统，并于60年代初装备了携带A-1型北极星导弹的华盛顿级和拉菲特级弹道导弹核潜艇。紧接着，罗克韦尔国际公司又研制了MK2modl型惯性导航系统，主要装备航空母舰，用以对航空母舰上的机载惯性导航系统提供初始基准。1962年，美海军计划用射程为2500nmile的新的A-3型北极星导弹(比A-1型北极星
2、导弹射程大一倍)装备弹道导弹核潜艇，因而要求惯性导航系统具有更高的定位精度。为此，罗克韦尔国际公司研制了新的G7B型陀螺和新的计算机，构成MK2mod2型舰船惯性导航系统，并于1963-1964年装备了拉菲特级弹道导弹核潜艇。此后，罗克韦尔国际公司在MK2mod2型舰船惯性导航系统结构基础上增加了一个监控陀螺，于1964年研制成功MK2mod3型舰船惯性导航系统。由于采用监控技术之后，系统精度有了明显的提高，于是，美国海军于同年5月宣 ，对核潜艇上装的惯性导航系统 准 ， 定MK2mod3型惯性导航系统为 准系统，并由 的 潜艇装三 惯性导航系统 为 装 。1968年，美国 始对31 拉菲特级
3、弹道导弹核潜艇 装，要求 核潜艇装备具有 导 弹 的C-3海 导弹。为此，又对惯性导航系统提 了新的要求，特 是要求提高航 精度。为 一要求，罗克韦尔国际公司在MK2mod3型系统的基础上， 系统 结构 ， 对系统了 ，增加了一个currency1“ ，fifl currency1加控 ，“。”陀螺currency1与fifl currency1 对准，就 “而 fifl currency1的 “， “ 与 对准度大成比，用此计算对航 准 提高航 精度。对陀螺 采用 技术，对 。在航 ，用了 新 计的航 同 ， 了 。 采用上一系 的 之后，研制成功了MK2mod6型舰船惯性导航系统，于196
4、8 1973年 ， 后装备了31 弹道导弹核潜艇，代了 装的MK2mod0型和MK2mod3型舰船惯性导航系统。70年代，美海军了三叉戟弹道导弹核潜艇，艇上装备射程4000nmile的C-4型三叉戟导弹，要求惯性导航系统 一 ，增 性，为此，罗克韦尔国际公司于1974年 始对MK2mod6型系统 。 的基 是 MK2mod6型系统的 结构 ，对 的 和 辐射严加控制，从而 一 提高了系统的 性。此外，还增 了空气冷循环 备，提高了系统的可靠性。 了上 之后，于1978年研制成功了MK2mod7型舰船惯性导航系统。在70年代末，肋年代初装备了三叉戟弹道导弹核潜艇。(二)系统 成 MK2mod7型
5、舰船惯性导航系统 个部，即惯性导航机柜和导航控制fl。惯性导航机柜为悬挂 ，有密封的环境 护罩，内装惯性稳定fifl。导航控制fl为落地 ，内装控制 备、伺服 、精确矩 、监控 和计算机等。惯性稳定fifl为内支撑 三环结构，按北、东、地坐 编排。fifl上装4个C-3型单自由度液浮陀螺和3个VM7型单currency1液浮摆 加度计。4个陀螺 有一个用于监控，为监控陀螺。它以独的fi衡环装在稳定fifl上，currency1可沿位 “，用以逐 锁定在 个水fi稳定陀螺currency1的 和，记录下在 四个位置的锁定 ，计算 水fi陀螺的漂移，对 ，从而，大大提高了水fi陀螺的精度， 了系统
6、的 ，同时也提高了系统的航 精度。(三)系统主要技术性能MK2mod7型舰船惯性导航系统的主要技术性能下 航 精度() 优于1水fi精度() 5 8定位精度(nmileh) 0.4 0.710fi均故障 隔时 (h) 2000以上陀螺精度() 0.001加度计精度 10-5 10-6g ，MK2mod7型舰船惯性导航系统在1978年的价格为86万美元。(四)系统评价MK2mod7型舰船惯性导航系统是一型以单自由度液浮陀螺和单currency1液浮摆 加度计为 元的舰船惯性导航系统，技术发展最成熟，精度高于同类的液浮陀螺惯性导航系统，但仍 能满足三叉戟弹道导弹核潜艇对惯性导航系统的要求。为了 一
7、 惯性导航系统的 隔时 ，增加三叉戟弹道导弹核潜艇的 性，在装备MK2mod7型惯性导航系统的同时，还装备一 静陀螺监控 。静陀螺监控 的用相当于潜艇内部的一个定位数据源，因精度比MK2mod7型惯性导航系统高一个数级，因此，可用它的 定 MK2mod7型惯性导航系统的 ，把它的性能特性 MK2mod7型惯性导航系统。 样做就可到 隔时 和增加 性的目的。静陀螺监控 有与MK2mod7型舰船惯性导航系统一样的 ，在有了十 年的充 经验之后，现在，MK2mod7型惯性导航系统已被静陀螺监控 代。二、美国静陀螺监控 (一)研制背景与计划静陀螺监控 是由美国罗克韦尔国际公司(Rockwell Int
8、ernational)研制的，用以装备三叉戟弹道导弹核潜艇。 早在60年代 ，罗克韦尔国际公司就在研制舰船惯性导航系统的 践 认识到，液浮陀螺在 惯性导航系统 面潜力有限，因而提 了用静陀螺代液浮陀螺的案。1969年 始 静陀螺惯性导航系统的理论研究，1971年试制， 为N88系统。1972年制成第一 程型样机，为XN88系统，了 试验，计划装备当时在 计的三叉戟核潜艇。由于对静陀螺惯性导航系统尚缺乏 艇用的经验，为安全可靠起见，第一 将为液浮陀螺惯性导航系统的监控 ，待积累丰富的 用经验后，再为独的系统。静陀螺监控 于1976年 ，1979年以后，与MK2mod7型舰船惯性导航系统 ， 装备
9、了美国的三叉戟导弹核潜艇。静陀螺监控 目 于 ，美国海军大 要80 静陀螺监控 。 监控 在1986 年度内的单价为460万美元。(二)系统 成 静陀螺监控 由主 柜和 控制柜 大部 成。 主 控制柜 系统 装在潜艇内，主柜内装稳定fifl。 控制柜为落地 装置，由控制 、伺服 装置、接 装置等 成。陀螺稳定fifl采用四环空 稳定结构，fifl上装2个GIlA型静陀螺和三个A188型加度计。G1lA型静陀螺 有一个 为1cm的 ， 由伺服静支 ，以216000rmin的在 空 高 。 和内 的 隔为 ，当 以度 时， 度 在 之内。陀螺 备装在陀螺 ，它有 功能，可提供支 伺服力、 和度控制
10、。为了currency1陀螺 定漂移 ，“陀螺 相对自 currency1定 180。个静陀螺的一个主currency1与地 极currency1fi 置，一个主currency1 于道fi面内。 个陀螺采用 技术， 能主currency1 360fi在 到0、180、360、180、0等位置时，fl 2min，用 将与g的漂移 最。A-188型加度计是一个单currency1、环、力再fi衡 惯性 ，由 和 伺服 备 部 成， 的装置是一个” ，位于 定 之 ， 装一 力矩，加度由装置和定 面上 构成的 。因为静陀螺监控 采用空 稳定的机 编排结构，因此，它相对当地 力 。系统 置的用计算机
11、成从空 稳定坐 到、 和航 坐 的。 数 能以 的精度 大于50s的fi 。静陀螺监控 系统采用的陀螺 型比MK2mod7型舰船惯性导航系统 采用的陀螺 型更备，用了80 个 系数 确定监控系统， 目的准精度比MK2系 惯性导航系统提高一个数级，因此，提高了系统精度，满足了由于 而 “ 度加 的要求。(三)主要技术性能目 ，静陀螺监控 用的静陀螺 机漂移 为0 0001h， 着 和制 技术的发展，还有提高的潜力(理论上可0.000001h)。与装备弹道导弹核潜艇的MK2mod7型最新液浮陀螺、惯性导航系统相比，静陀螺监控 的精度在 内高一倍， 内高 个数级， 时 3 10倍，可靠性高一倍。静陀螺监控 用的惯性元 控精度为0.01。(四)系统评价静陀螺监控 是为装备三叉戟弹道导弹核潜艇而研制的， 是一 新型高级惯性导航系统，精度在现有 型惯性导航系统 最高。它是装备三叉戟弹道导弹核潜艇的最理的惯性导航系统。80年代初，在三叉戟弹道导弹核潜艇的导航系统 ，采用 置一 MK2mod7型惯性导航系统和一 静陀螺监控 的案。经 十 年的 艇装备用，积累了丰富的 用经验， 了静陀螺监控 在的 。现在，在新的三叉戟弹道导弹核潜艇 ，已 始采用装二 静陀螺监控 的案。 现在，静陀螺监控 仍 于 ，由于精度高，可靠， 要 的 隔时 ，因此，静陀螺监控 将在弹道导弹核潜艇 装备 年。
