慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在20世紀(jì)60年代后開始進(jìn)入民航。它由陀螺儀和加速度計(jì)組成。陀螺儀可以測(cè)量出飛機(jī)在各個(gè)方向角速度的變化，它的構(gòu)造原理與地平儀相同。加速度計(jì)是用來測(cè)量飛機(jī)在各個(gè)軸直線方向上速度的變化。加速度計(jì)的構(gòu)造原理不算復(fù)雜。當(dāng)人在面朝前方乘車時(shí)，如果車輛迅速起動(dòng)，人就會(huì)被一個(gè)力壓到座椅靠背上。如果車輛急剎車，人的身體又會(huì)被拋向前方，這些都是加速度的作用。把一個(gè)質(zhì)量塊用彈簧和飛機(jī)結(jié)構(gòu)連在一起，此質(zhì)量塊和它下面的支持面如果摩擦極小，可以自由移動(dòng)的話，那么當(dāng)飛機(jī)減速時(shí)，質(zhì)量塊向前運(yùn)動(dòng)，彈簧會(huì)被壓縮；飛機(jī)加速時(shí)，質(zhì)量塊后移，彈簧就被拉長(zhǎng)。測(cè)量此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度就可以算出加速度的大小。相對(duì)飛機(jī)的三個(gè)軸分別安裝三個(gè)專用的加速度計(jì)，這樣就可以測(cè)出飛機(jī)在每個(gè)軸方向上的加速度。根據(jù)物理定理和數(shù)學(xué)運(yùn)算得知，如果知道了物體每一時(shí)刻的加速度，只要再知道了它的起始速度就能得出任一時(shí)刻的速度。如果知道物體出發(fā)的位置，運(yùn)用數(shù)學(xué)公式可以得出此物體離開出發(fā)點(diǎn)的距離。用三個(gè)加速度計(jì)和三個(gè)陀螺儀組成了慣性測(cè)量系統(tǒng)，把飛機(jī)在它的三個(gè)軸上的角度變化率(角加速度)和加速度分別測(cè)出來，再用計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算就能得出飛機(jī)在任一時(shí)刻的速度、姿態(tài)的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步就可以算出飛機(jī)已飛行的距離、方向和實(shí)際的位置。并且計(jì)算機(jī)還可以提前為飛機(jī)算出應(yīng)該采用什么樣的航向、速度以使飛機(jī)按照預(yù)先設(shè)定的航線飛行。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不依賴地面設(shè)施的幫助，飛機(jī)可以用它實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)依靠在初始的位置上把以后得到的數(shù)據(jù)不斷加上去來得到所需的數(shù)據(jù)，因此初始的位置數(shù)據(jù)如果不精確，以后所得出的一系列數(shù)據(jù)就都不準(zhǔn)確。為了防止這種失誤，飛機(jī)在起飛前必須在機(jī)場(chǎng)把當(dāng)?shù)氐臄?shù)據(jù)(經(jīng)、緯度等)準(zhǔn)確無誤地輸入系統(tǒng)，并對(duì)慣性導(dǎo)航的各種數(shù)據(jù)予以校準(zhǔn)。慣性導(dǎo)航在數(shù)學(xué)運(yùn)算方面，主要是使用連續(xù)相加(積分)的辦法，如果每一個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)一點(diǎn)微小的誤差，經(jīng)過多次相加，累積起來，最后得出的數(shù)據(jù)將會(huì)與真實(shí)情況出現(xiàn)很大的誤差，這是它長(zhǎng)期得不到實(shí)用的主要原因。

其實(shí)在飛機(jī)出現(xiàn)前l(fā)50年，英國(guó)物理學(xué)家牛頓就用這種方法計(jì)算出行星運(yùn)行的軌道位置。可是在飛機(jī)發(fā)明后的幾十年，慣性導(dǎo)航仍未能用到航空上去，主要因?yàn)楫?dāng)時(shí)這種儀器的制造精度不夠而且也缺乏能準(zhǔn)確快速運(yùn)算的計(jì)算機(jī)與之配套所致。如今慣性導(dǎo)航儀的誤差已縮小到飛行l(wèi)0000千米只有不到400米的程度。當(dāng)今飛機(jī)在飛越大洋和大面積的無人區(qū)時(shí)，慣性導(dǎo)航是最為廣泛使用的有效導(dǎo)航手段。在有航路的地區(qū)，慣性導(dǎo)航的精確度不如vOR—DME系統(tǒng)，此外慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)備的價(jià)格也比較昂貴，目前僅在大中型飛機(jī)上裝備有這種導(dǎo)航設(shè)備。

來源：中國(guó)民航局