院士：中國慣性導航技術獲重要突破 比肩西方強國

2013年09月              來源：新華網


 

新華網專稿（鄭文浩石樂樂）:相對於現在應用廣泛的GPS導航，慣性導航則是普通民眾相對比較陌生的名詞。但是在軍事領域，慣性導航則是用於飛機、導彈、艦艇、戰車的關鍵係統。盡管現在GPS導航的精確度可以達到厘米級的水準，但是慣性導航在軍事上有著異乎尋常的重要性。因為慣性導航是一種完全自主的導航係統，不需要外部參考與支持，這一特點使它自然地不受外界的幹擾或欺騙。因此現在飛機，潛艇，導彈和各種航天器上，除了安裝有GPS導航係統，也都裝備精密的慣性導航係統。需要指出的是，現在能夠自行研製精密慣性導航係統的國家，仍然隻有少數的幾個軍事強國而已。

 

在新華網訪談開始之前，馮培德院士向我們這些門外漢解釋了慣性導航的原理。所謂慣性導航係統是一個使用加速計和陀螺儀來測量物體的加速度和角速度，並用計算機來連續估算運動物體位置、姿態和速度的輔助導航係統。馮院士解釋說，陀螺的角速度測量用於在運動載體上建立測量參考係，加速度計在慣性參照係中用於測量載體的線加速度。通過這兩組數據，再結合起始位置，根據運動學積分方程就可以得到位置信息。

 

“應該說，在飛機機載設備當中，慣導係統是難度很大的，也是極關鍵的係統。”馮院士這樣解釋慣導係統在航空裝備研製中的地位，“所以八十年代後期為推動機載慣導的發展，國家主管部門曾經把發動機、慣性導航係統和雷達係統這三個係統單獨立項，不是和飛機型號立項放在一起的。大家形成共識認為這三個產品難度更大一點、重要性更高一點，是花錢也買不到的技術，不‘開小灶’恐難突破，現在看來這一決策十分正確，最難的兩項機載設備終於突破了，已經走上良性發展之路，同時也造就了機載設備行業兩名院士。”

 

那麽，機載慣導係統性能的差別，好一點或者差一點對這個飛機的戰鬥性能會有什麽影響？馮院士認為，最初對導航係統的要求就是解決飛機能夠飛到預定的目標區並最終能返場，隨著現代飛機超視距發射武器、高空精確空投以及高超音速、遠程、跨越臨近空間等一係列新使命提出的需求，慣導係統提供飛機精確的位置、姿態和速度信息變得越來越重要。近年來衛星導航取得突破性發展，可提供高精度位置信息，其接收機又十分便宜，但戰時一旦它被幹擾或受到襲擊，就還得靠完全自主式的高精度慣性導航係統。因此各類現代軍用運載器都裝衛星導航係統，但都不敢依賴它，有些執行重大使命的運載器甚至要裝兩、三套慣導。

 

作為中國航空慣性導航係統老一代的學術帶頭人，馮培德幾乎見證了新中國航空慣導技術從無到有的發展曆程：“我們在六十年代末也從研發采用液浮陀螺的第一代慣導係統起步，很快完成樣機研製和試飛，但沒多久我們就轉向采用撓性陀螺、撓性加速度計的第二代慣導的研製，在試探可能的國際合作時都受阻後，我們自主研發完成了二代慣導係統的設計定型，達到了國外產品的水平，批量裝備主戰機種。而70年代末我們又開始了為第三代慣導係統配套的激光陀螺的研製工作。經過二十幾年三代人的努力，我們終於交出了滿意的答卷。相比西方發達國家，我們的慣導技術和航空工業一樣，已經由過去的望塵莫及，逐漸到了現在的望其項背，進而在向並駕齊驅發展。”馮院士在訪談中欣慰地總結道。

 

作為一名德高望重的院士、我國慣性導航領域屈指可數的專家，馮培德近年來把培養年輕一代科技工作者當成頭等大事。他製訂的“培養百名研究生”計劃，已接近實現，他現在還帶領他的團隊真刀真槍的幹，引領著慣導係統的發展。在訪談的最後，馮培德說：“我覺得經過幾十年的努力，我們已經奠定了一個較好的技術基礎，也有了一直可以信賴的隊伍，已經到了扔掉拐棍走自己道路的時候了。我本人雖然已年過七旬，但仍然強烈追求在最終衝刺階段在自主創新方麵上一個台階。可以告訴大家我們的團隊已經在慣導技術途徑創新上取得了重要突破。我對這項工作的前景十分看好。當然我也更加堅信在黨中央‘創新驅動’戰略指引下，我們的強軍之夢定能早日實現！”