捷联惯性技术的发展及与平台惯导系统的对比
惯性导航的工作原理及惯性导航系统分类
惯性导航的工作原理及惯性导航系统分类
惯性导航系统(INS)是一种自主式的导航设备，能连续、实时地提供载体位置、姿态、速度等信息;特点是不依赖外界信息，不受气候条件和外部各种干扰因素。
惯性导航及控制系统最初主要为航空航天、地面及海上军事用户所应用，是现代国防系统的核心技术产品，被广泛应用于飞机、导弹、舰船、潜艇、坦克等国防领域。
随着成本的降低和需求的增长，惯性导航技术已扩展到大地测量、资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等商用领域，甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被广泛应用。
不同领域使用惯性传感器的目的、方法大致相同，但对器件性能要求的侧重各不相同。
从精度方面来看，航天与航海领域对精度要求高，其连续工作时间也长;从系统寿命来看，卫星、空间站等航天器要求最高，因其发射升空后不可更换或维修;制导武器对系统寿命要求最短，但可能须要满足长时间战备的要求。
涉及到军事应用等领域，对可靠性要求较高。
惯性导航的工作原理
惯性导航系统是一种自主式的导航方法，它完全依靠载体上的设备自主地确定载体的航向、位置、姿态和速度等导航参数，而不需要借助外界任何的光、电、磁等信息。
惯性导航是一门涉及精密机械、计算机技术、微电子、光学、自动控制、材料等多种学科和领域的综合技术。
其基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度、角加速度，将它对时间进行一次积分，求得运动载体的速度、角速度，之后进行二次积分求得运动载体的位置信息，然后将其变换到导航坐标系，得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置信息等。
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惯性导航系统分类。
捷联惯导基组合导航研究与发展趋势
工程设备与材料 117工程技术研究 第7卷 总第109期 2022年3月
捷联惯导基组合导航研究与发展趋势
夏秀玮哈尔滨工业大学（鞍山）工业技术研究院，辽宁 鞍山 114018
摘要：捷联惯导基组合导航具有精度高、可靠性高、实时性强等特点，在军事领域应用潜力大，但一直以来，传统的捷联惯导基组合导航存在的主要问题是实时性、可靠性和高精度难以高度兼容，因此限制了其应用发展。鉴于此，文章简要概述了捷联惯导基组合导航的原理和特性，综述了捷联惯导基组合导航的应用现状，并对捷联惯导基组合导航今后的发展趋势进行了展望，旨在为捷联惯导基组合导航在军事和民用产业的发展应用提供一定的理论指导。关键词：GPS；捷联惯导；组合导航Abstract: Strapdown Inertial Navigation System(SINS) based integrated navigation has the characteristics of high pre-cision, high reliability and strong real-time performance, and has great application potential in the military field. However, the main problem of traditional Strapdown Inertial Navigation System based integrated navigation is that it is difficult to be highly compatible with real-time performance, reliability and high precision, which limits its application development. In view of this, this paper briefly summariz-es the principles and characteristics of Strapdown Inertial Navigation System based integrated navigation, summarizes its application status, and prospects its future development trend, aiming to provide some theoretical guidance for the development and application of Strapdown Inertial Navi-gation System based integrated navigation in military and civilian industries.Key Words: GPS, Strapdown Inertial Navigation System, in-tegrated navigation分类号：TN967.2 Research and Development Trend of Strapdown Inertial Navigation System Based Integrated NavigationXia XiuweiHIT(Anshan) Institute of Industrial Technology, Anshan, Liaoning 114018作者简介： 夏秀玮，男，博士，工程师，研究方向为现代舰船综合导航技术。036 .DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2022.05.现代战场大多采用信息化作战方式，对信息的掌握和控制能力对战争的成败十分关键。导航系统作为精确打击武器的主要核心部件之一，在路面车辆、航母、飞行器等领域都得到了广泛应用。因此，近年来，世界各国都十分重视导航系统的开发与应用，特别是对军用导航系统提出了更高的要求，不仅要具有较高的精度，还应该能够实时掌握所处的位置和方向信息，具有使用方便，易于操作，可靠性强，成本低，系统能耗低，以及较强的环境适应性等优点。GPS卫星发射的定位信号能实现高精度的定位，其中，动态定位精度达到亚米级，静态定位精度在毫米级，速度测量精度在厘米级，时间测量精度在毫微秒级[1]。捷联惯导是一个信息解调和信息变换系统，是非线性系统，但捷联惯导存在的较大问题就是误差会随着时间的延长而加大，并且系统易受到外界环境的干扰，影响运行稳定性，因此，无法投入实际应用[2]。近几年，将GPS与捷联惯导进行组合可实现二者互补，从而实现优异的功能，这主要是因为GPS和捷联惯导的误差特性是互补的，并且在其他参数特性上也体现出一定的互补性。通常来讲，GPS能够输出位置和平均速度数据，而不能够输出瞬时速度的数据，测量频率也相对较低；捷联惯导可以输出瞬时速度数据，频率相对更高。可见，GPS和捷联惯导的组合可以构建一个稳定性高、自主性强及高频输出的导航系统[3]。
惯性技术原理及特点
惯性技术原理及特点惯性技术是用来实现运动物体姿态和运动轨迹控制的一门技术，它是惯性仪表、惯性稳定、惯性系统、惯性制导和惯性测量等相关技术的总称。
惯性技术涉及物理、数学、力学、光学、材料学、机密机械学、电子技术、计算机技术、控制技术、测量技术、仿真技术、加工制造及工艺技术等，是一门多学科交叉的技术，主要研究惯性仪表和惯性系统的理论、设计、制造、试验、应用、维护，广泛应用于航空、航天、陆地导航和大地测量、钻井开隧道、地质勘探、机器人、车辆、医疗设备等，以及照相机、手机、玩具等领域，总之，敏感物体的运动姿态和轨迹、定位和定向都少不了它。
惯性技术是现代精确导航、制导与控制系统的核心信息源.。
在构建陆海空天电(磁)五维一体信息化体系中，在实现军事装备机械化与信息化复合式发展的进程中,惯性技术具有不可替代的关键支撑作用。
一、惯性技术原理惯性导航技术是惯性技术的核心和发展标志，惯性导航系统(Inertia navigation system，INS)利用陀螺仪和加速度计(统称为惯性仪表)同时测量载体运动的角速度和线加速度，并通过计算机实时计算出载体的三维姿态、速度、位置等导航信息。
惯性导航系统有平台式和捷联式两类实现方案：前者有跟踪导航坐标系的物理平台,惯性仪表安装在平台上,对加速度计信号进行积分可得到速度及位置信息,姿态信息由平台环架上的姿态角传感器提供；惯导平台可隔离载体角运动,因而能降低动态误差,但存在体积大、可靠性低、成本高、维护不便等不足。
捷联式惯导系统没有物理平台,惯性仪表与载体直接固连,惯性平台功能由计算机软件实现,姿态角通过计算得到,也称为“数学平台”。
惯导系统的基本方程(比力方程)如式(1)所示：由于捷联系统中惯性仪表要承受载体角运动的影响,故要求其动态范围大、频带宽、环境适应性好等,对导航计算机的速度与容量要求较高.捷联系统具有结构紧凑、可靠性高、质量轻、体积小、功耗低、维护方便、成本低等优点,也便于与其他导航系统或设备进行集成化、一体化设计,已成为现代惯性系统技术发展的主流方案。
惯性导航系统
惯性导航系统⽬录1.惯性导航系统的概念 (2)2.惯导系统的发展历史及发展趋势 (3)惯性导航系统的发展 (3)我国的惯性导航系统 (5)捷联惯导系统现状及发展趋势 (6)3.惯性导航系统的组成 (10)4、惯性导航系统的⼯作原理 (14)5、惯性导航系统的功能 (18)6、惯性导航系统的服务模式与应⽤模式 (20)7、惯性导航系统当前的应⽤情况 (21)8、惯性导航系统的特点 (23)系统的主要优点 (23)系统的主要缺点 (24)9、惯性导航系统给我们的启⽰ (24)惯性导航系统⼀、惯性导航系统的概念什么是惯性导航或惯性制导呢?惯性导航系统（INS）是⼀种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的⾃主式导航系统。
在给定的运动初始条件（初始地理坐标和初始速度）下，利⽤惯性敏感元件测量飞机相对惯性空间的线运动和⾓运动参数，⽤计算机推算出飞机的速度、位置和姿态等参数，从⽽引导飞机航⾏。
推算的⽅法是在运载体上安装加速度计，经过计算(⼀次积分和⼆次积分)，从⽽求得运动轨道(载体的运动速度和距离)，进⽽进⾏导航。
在运载体上安装加速度计，⽤它来敏感、测量运载体运动的加速度，经过计算(⼀次积分和⼆次积分)，从⽽求得运动轨道(运载体运动的速度和距离)，并且产⽣对运载体运动所需要的控制信号，控制运载体按要求弹道运动，称为惯性制导。
这就是说，惯性制导是对运载体进⾏测量和控制，使其沿预定的轨道运动。
作为⼀种⾃主式的导航⽅法，惯性导航是完全依靠载体上的设备⾃主地确定出载体的航向、位置、姿态、和速度等导航参数。
并不需要外界任何的光、电、磁参数。
因此，惯性导航系统具有隐蔽性好、全天候⼯作能⼒等独特优点。
对飞⾏器、舰船和地⾯移动载体（特别是⽤于军事⽬的）等尤为重要。
所以在近三⼗年来，在航空、航天、航海、交通和⼤地测量中惯性导航系统都得到了⼴泛的应⽤。
近今年来由于捷联技术在惯导系统中的应⽤为惯导系统在民⽤领域中的应⽤和发展开辟了更⼴阔的前景。
新型惯性技术的发展
作者 1999 年曾赴美考察光 纤陀 螺 技 术 , 和 美 国 专 家 座 谈 过 , 美国专家认为 0. 01 (°) / h 的 干涉仪式光纤陀螺仪 ( IFO G) 成 本较高 , 需要研制自动生产线 , 降低成本 , 保证质量 。美国专家 认为再过五年 , 惯性级干涉仪式 光纤陀螺仪可取代动力调谐陀螺 仪 (D T G) ; 再过十年 , 将会取代 激光陀螺仪 ( RL G) 。惯性级干涉
新世 纪 我 国 面 临 着 祖 国 统 一 、保卫南沙和抵制美国干预等 复杂的国家安全问题 , 导弹武器 精确制导对惯性技术提出了更高 的要求 。必须加强国防建设 , 为 打赢一场高技术条件下的局部战 争作好一切准备 。未来战争是核 威慑条件下的信息化战争 。根据 这一战争特点 , 必须重点发展精 确制导武器 , 实现中远程精确打 击和 非 接 触 作 战 ; 大 力 提 高 防 空 、反导 、突防 、电子和信息作 战体系 , 加强局部作战区域的制 空 、制 海 和 制 电 磁 权 的 作 战 能 力 。惯性技术是加强武器系统和 提高作战能力的关键技术 。
光纤陀螺仪由于是无活动部 件的惯性器件 , 因而是捷联惯性 制导系统的最佳惯性器件 。由于 易于 批 量 加 工 , 成 本 可 大 大 降 低 , 因 而 有 极 强 的 竞 争 力 。目 前 , 光纤陀螺仪已在美国 、德国 和日本等国广泛应用 。如德国已 用在航姿基准 、无人驾驶飞机和 导弹控制系统以及汽车的定位定 向系统 。美国已用在航向姿态基 准 、惯性测量装置等 , 日本用在 火箭姿态控制和石油钻井测量系 统上 。光 纤 陀 螺 仪 正 在 扩 展 应 用。
03-导航学(第三章)惯性导航系统
p ω 将按 ip 的三个分量计算形成的电信号分别送给平台
上相应的陀螺力矩器，就能实现p系对n系的跟踪。
2018/11/24 18/145
§ 3.2 平台式惯导系统的基本原理
3.2.2 水平指北方位惯导系统机械编排方程 2. 地理速度计算
n n n n ven f n (2ωie ωen ) ven gn
§ 3.2 平台式惯导系统的基本原理
3.2.2 水平指北方位惯导系统机械编排方程
4. 姿态角的获取 由于平台坐标系模拟了当地地理坐标 系，故从平台框架上角度传感器（同步 器）就可以直接取得载体的航向角、俯 仰角和横滚（倾斜）角信号。
2018/11/24
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§ 3.2 平台式惯导系统的基本原理
对该微分方 程式进行求解， 即可得到运载体 在地理坐标系的 速度。
2018/11/24
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§ 3.2 平台式惯导系统的基本原理
3.2.2 水平指北方位惯导系统机械编排方程 3. 纬度、经度和高度计算
L Rm n n vx enz Rn cos L sin L h vzn v
L L0 vx dt 0 R t vy
t
0
2018/11/24
0
R cos L
dt
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§ 3.1 概 述(2013-11-22)
• 惯性导航系统通常由以下几个部分组成：
– – – 加速度计 用来测量载体运动的加速度。 惯导平台 模拟一个导航坐标系。 导航计算机 完成导航计算和平台跟踪回路中 指令角速度信号的计算。 – 控制显示器 给定初始参数及系统需要的其他 参数，显示各种导航信息。
捷联惯导系统姿态解算模块的实现
目前，国内的飞行器采用的计算机大多是 冯·诺伊曼结构的通用型微处理器，这些通用型 微处理器的乘法用软件实现，常常需要若干个机 器周期才能完成，而且由于同时运行多个进程，使 数据处理速度较慢。并且采用这些微处理器的器 件体积大，功耗大，电路结构复杂，可靠性低，成本 高，无法更好地满足当代捷联惯性导航系统对小 型化、高精度、实时性的要求。
下，用四阶龙格一库塔法进行姿态解算，误差＜０．００５ ３％；应用ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３Ｂ进行硬件电路设计，每次解算时间＜
３６肚ｓ，能够满足捷联惯性导航系统对精度和速度的要求。
关键词：捷联系统；惯性导航；姿态解算；四元数
中图分类号：Ｖ４４８．２２
文献标识码：Ａ
Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｔｔｉｔｕｄｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｍｏｄｕｌｅ ｉｎ ｓｔｒａｐｄｏｗｎ ｉｎｅｒｔｉａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ
２．Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏＪ’Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏＪ’Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３９，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｄａｑｉｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｄａｑｉｎｇ １６３２５５，Ｃｈｉｎａ；
４．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｒｎｍｕｎｉｃ’ａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃ’ｈｕｎ １３００１２，Ｃｈｉ＊ｌａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ａｔｔｉｔｕｄｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｍｏｄｕｌｅ ｉｎ ｓｔｒａｐｄｏｗｎ ｉｎｅｒｔｉａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ａｎｄ ｑｕａｔｅｒｎｉｏｎｓ，ａｎ．ａｔｔｉｔｕｄｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｍｏｄｕｌｅ ｉｎ ｓｔｒａｐｄｏｗｎ ｉｎｅｒ— ｔｉａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｒａｐｄｏｗｎ ｉｎｅｒｔｉａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ，ｔｈｅ ａｔｔｉｔｕｄｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ａｔｔｉｔｕｄｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ． Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ ｉＳ １ｅｓｓ ｔｈａｎ ０．００５ ３％ｗｉｔｈ ４ ｏｒｄｅｒ Ｒｕｎｇｅ～Ｋｕｔｔａ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ５。；ｉｔ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄｓ ｏｆ ｔｒａｐｄｏｗｎ ｉｎｅｒｔｉａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ，ｗｈｅｎ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｔｉｍｅ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ３６ ｐｔｓ ｗｉｔｈ ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３Ｂ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｒａｐｄｏｗｎ ｓｙｓｔｅｍ；ｉｎｅｒｔｉａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ；ａｔｔｉｔｕｄｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｑｕａｔｅｒｎｉｏｎ
捷联惯导与组合导航
法和旋转矢量法在姿态矩阵计算中的应用。
5、导航计算，导航计算就是把加速度计、陀螺的输出 信息变换到导航坐标系，然后计算飞行器速度、位 置等导航信息，该内容将在5.2节中详细介绍。
6、制导和控制信息的提取，飞行器的姿态信息既用来
显示也是控制系统最基本的控制信息。此外，飞行 器的角速度和线加速度信息也都是控制飞行器所需 要的信息。这些信息可以从姿态矩阵的元素和陀螺 加速度计的输出中提取出来。
泛。
• 1.2 捷联式惯导的基本算法
• 1.2.1 捷联式惯导算法概述
– 捷联惯性导航系统是一个信息处理系统，就是 机体安装的惯性仪表所测量的飞行器运动信息，
经过计算机处理成所需要的导航和控制信息。
所谓“捷联式惯导的算法”就是指从惯性仪表
的输出到给出需要的导航和控制信息所必须进
行的全部计算问题的计算方法。
Q (q0 , q1 , q2 , q3 ) q0 q1i q2 j q3k q0 q
• 我们知道，在平面问题中，一个复数 Z z1 jz 2可 以表示二维空间中的一个矢量：
Z z1 jz2 | z | e z cos j z sin
j
• 如果把虚数j= 1 推广为空间中的一个单 位矢量u,则： u u x i u y j u z k
• MICRON系统定位精度为1海里/小时，速度精度5
英尺/秒，姿态精度4角分，平均故障间隔时间
2000小时。LINS系统，定位精度1海里/小时，速
度精度3英尺/秒，姿态精度2.5角分，平均故障间
隔时间为2500小时，两种系统性能大致一样， LINS系统略高。
• 据有关资料报道，美国军用惯性导航系统1984年
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捷联惯性技术的发展及与平台惯导系统的对比
[2009-06-20] 作者：admin 来源：
1.惯性技术与惯性导航的概述
惯性技术是惯性导航技术、惯性制导技术、惯性仪表技术、惯性测量技术以及惯性测试设备和装置技术的统称。
它已有四十多年的发展历史了。
由于惯性技术的自主性等特点，它不需要引人外界信息便可实现制导于导航。
所以，它在国防科技中占有非常重要的地位，广泛的运用于航天、航空、航海等军事领域；随着惯性技术和计算机技术的不断发展以及成本降低，许多国家将其应用领域扩大到现代化交通运输、海洋开发、大地测量与勘探、石油钻井、矿井、隧道的掘进与贯通、机器人控制、现代化医疗器械、摄影技术以及森林防护、农业播种、施肥等民用领域。
惯性导航系统(Inertial Navigation System)，简称惯导，是利用惯性敏感元件、基准方向及最初的位置信息来确定运载体的方位、姿态和速度的自主式航位推算系统。
惯性导航系统可以分为平台式惯导系统和捷联式惯导系统两大类：平台式惯导系统是将陀螺仪和加速计安装在一个稳定平台上，以平台坐标系为基准，测量运载体运动参数的惯性导航系统；捷联式惯导系统(Strapdown Inertial Navigation System , SI )是将惯性敏感元件(陀螺仪和加速计)直接安装在运载体上，是一种不再需要稳定平台或常平架系统的惯性导航系统。
导航的目的就是为了得到运载体的实时的方位、姿态和速度。
在工程运用中，能够测定物体运动参数的方法很多：如测量位移可以用里程计，还可以用无线电定位技术、天文定位技术和卫星定位技术等；要测速度可以用测速计；要测转角可用角位置传感器(电位计、光电码盘等等)；要测角速度可以用转速表、测速电机等等。
但是，以上各种测量手段还没有一种能够在同一时刻单独实时而又高精度地测量运载体的线运动和角运动，而惯性技术恰是测量这些运动参数的最理想的手段。
惯性导航系统不仅可以全面地检测到几乎所有的运动参数，而且还有一个极大的优点――是完全自主式的导航测量方法。
它不依赖声、光、磁、电等外部信息来测量物体的运动参数，其工作完全不受自然的和人为的干扰影响，具有极其重要的军事意义。
所以惯性技术是其它任何导航定位定向手段不能替代的。
正因为惯性技术的地位如此重要，它受到世界上技术先进国家的普遍重视。
美、英、法、德和前苏联都投入相当大的力量从事惯性技术及有关装置的研究。
现代科技发展促进了惯导技术的发展，惯性导航技术已经成为现代高科技发展水平的标志之一。
2.捷联惯性技术的发展
捷联具有悠久的历史，所谓捷联捷联惯性系统也就是将惯性敏感元件（陀螺与加速度计）直接捆绑在飞行器上从而完成制导。
捷联惯导技术最早可以追溯到18世纪50年代，德国著名科学家博耐伯格（Joha Gottlob Friedrich von Bohne erger）发明了带有稳定平台的陀螺仪（gyroscope）模型。
100年之后法国的光学物理实验学家傅科(Leon Foucault)发明了现代意义上的陀螺并提出了陀螺罗经理论。
此后一直到第二次世界大战，有一大批著名的科学家为惯性技术做出了杰出的贡献，如著名科学家安修茨(Dr. Herma Auschutz-Kaempfe)、斯佩里(Elmer Ambrose erry)、德雷珀(Dr. Charles Stark Draper)、舒勒(Prof. Max Schuler)等。
真正第一次出色完成导航任务的是二战末期德国著名火箭专家冯•布劳恩（Wernher Von Braun）和他的研制小组发明的著名的V-2火箭。
在V-2火箭上装载的导航系统就是最原始的捷联惯性导航系统，该火箭从当时纳粹德国飞越过英吉利海峡准确命中伦敦，震惊世界。
捷联惯导技术在美国和苏联迅速地发展起来，主要用于军事武器系统。
1950年起，麻省理工学院德雷珀实验室先后完成了平台惯导系统的飞行器试飞和舰船试航。
同时，捷联系统也得到成熟的探索。
1969年，在“阿波罗-13”宇宙飞船在飞向月球途中，服务舱发生爆
炸使指令舱电源遭破坏。
紧急情况下，正是由于德雷珀实验室低功耗备份捷联惯导系统LM/ASA的引导，将飞船引导到返回地球的轨道上，安全降落到太平洋上。
由于捷联系统本身固有的优点，以及随着高速大容量的数字计算机技术和高精度陀螺仪技术出现，捷联导航系统在低成本、短期中精度导航中呈现出逐渐取代平台式系统的趋势。
并且在这一时期捷联系统由试飞阶段进入了应用阶段。
激光、光纤等新型固态陀螺仪的已逐渐成熟。
这些新型陀螺仪具有测量角速度不受限制，过载能力强，精度与过载无关，可*性高，启动快等优点，这些正是捷联系统所追求的。
在欧洲，军用飞机中的所有新型以及改进型飞机大部分是用激光陀螺仪惯导装置；在美国军用惯导系统1984年全部为平台式，到1989年已有一半改为捷联式，1994年捷联式已占有90%。
捷联惯性导航系统正朝着高精度、高可*性、低成本、小型化、数字化、应用领域更加广泛的方向迅速发展。
在此基础上，SIN/G 、SIN/DVL、捷联/天文导航等组合导航系统将成为未来发展的一个方向。
3.捷联惯导系统与平台惯导系统的对比
平台系统采用常平架平台，在平台上安装惯性敏感元件。
平台可以隔离载体运动对敏感元件的影响并且框架轴上角度传感器直接输出姿态角，然后进行导航推算。
平台系统已经达到了很高的水平，但是其造价、维修费用十分昂贵，而且其采用了框架伺服系统，相对可*性将会下降。
捷联系统采用的是数学姿态转换平台，将惯性敏感元件直接安装到载体上，敏感元件的输出信息直接输送到导航计算机中进行实时的姿态矩阵解算，通过姿态矩阵把惯性导航系统中加速计测量到的信息转换到导航用的导航参考坐标系中进行导航积分运算以及提取姿态角信息
从平台系统和捷联系统的工作原理中，作如下对比：
1) 捷联系统敏感元件便于安装、维修和更换；
2) 捷联系统敏感元件可以直接给出舰船坐标系的所有导航参数，提供给导航、稳定控制系统和武备控制系统；
3) 捷联系统敏感元件易于重复布置，从而在惯性敏感元件级别上实现冗余技术，这对提高性能和可*性十分有利；
4) 捷联系统去掉了常平架平台，消除了稳定平台稳定过程的各种误差同时减小系统体积。
捷联系统把敏感元件直接固定在载体上导致惯性敏感元件工作环境恶化，降低了系统的精度。
因此，必须采取误差补偿措施，或采用新型的光学陀螺。
惯性导航系统技术目前的热点主要集中在惯性敏感器件、系统精度、系统体积、可*性、系统综合、系统校正等几个方面。
关键在于修正、惯性元件误差模型的建立和实时补偿、捷联矩阵的更新等等。