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力学创新思维导航,力学思维导图简单

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于力学创新思维导航问题,于是小编就整理了5个相关介绍力学创新思维导航的解答,让我们一起看看吧。

  1. 为什么不直接用相对论去直接代替牛顿的经典时空观和经典力学?
  2. 以前的飞机没有卫星导航,怎么飞到目的地?
  3. 以前的飞机没有卫星导航,怎么飞到目的地?
  4. 世界上第一个惯性导航系统诞生于?
  5. 飞行控制与制导都研究什么?

什么不直接用相对论去直接代替牛顿的经典时空观和经典力学?

一定范围内,相对论和万有引力定律的公式计算结果是相同的,但相对论的公式更加复杂,因此就没有必要用牛刀来杀鸡了。

当范围被扩大后,万有引力定律出现偏差了,就只能使用相对论来进行计算了,例如水星近日点。

力学创新思维导航,力学思维导图简单
图片来源网络,侵删)

再就是,在一些万有引力定律涉及不到的层面上,也只能使用相对论的公式来进行计算。

所以没有必要因为相对论的存在,就彻底摈弃牛顿的公式。就好比我想测量一个房间面积,只需要计算5×3=15就行了,并不需要把墙角角度、墙面平整度中的所有误差全都考虑进去,再用微积分去计算,对吧?

很简单,没有必要用相对论代替牛顿的经典时空观,因为牛顿的经典力学虽然只是相对论在低速世界的近似值,但这个近似值已经足够精确足够我们用了,对我们的生活完全不会有任何影响如果刻意追求精确用相对论描述我们的生活,反而会带来更大更多的麻烦!

力学创新思维导航,力学思维导图简单
(图片来源网络,侵删)

比如说,如今各个国家发射火箭时用到的理论就是牛顿的经典力学而不是更精确的相对论,因为经典力学简单明了,相对论相对复杂,发射火箭时极其微小的偏差完全没有任何影响!

还有体育比赛中的百米赛跑,用的也是牛顿的经典力学,但严格来讲运动员的时间计算并不是完全的精确,任何速度都会存在时间膨胀和尺缩效应,但没有谁会考虑这些,就是因为影响太小太小了!

我们生活中需要的是简单,不是复杂,当然是建立在不影响我们生活的前提下,而绝大多数情况下,牛顿的经典力学已经足够我们用了,这就是圆周率π一样,它是和无限不循环小说很多公式中都会有π,但没有谁会把π运用到十万亿的位数以求更准确,通常情况下3.14已经够用了,更精确的要求也不过用到小数点后十几位!

力学创新思维导航,力学思维导图简单
(图片来源网络,侵删)

不过有一点我们必须放弃牛顿的经典力学而用相对论,比如说汽车导航,由于卫星速度相对很快而导航要求必须很精确,所以就必须考虑到速度(还有引力)造成的时间膨胀,不然导航就会彻底失效!

很简单,相对论太复杂,算起来麻烦。相对论虽然算得确实精确,可是在地球尺度上我们根本不需要算得那么精确,只有在宇宙尺度上失之毫厘谬以千里的情况下才需要用相对论去计算,这时候再麻烦也得用,不然就差没影了。相反经典物理虽然算得不够精确,放在放在宇宙尺度上肯定不行,但是在地球尺度上那点儿计算错误差根本就体现不出来,而计算简便的优点却大大地方便了我们的使用,当然要用啦。这和打鸟用枪而打超音速战斗机才用导弹是一样的道理。

以前的飞机没有卫星导航,怎么飞到目的地?

  没有卫星导航之前,飞机飞行一般使用惯性导航。

  通过测量飞行器的加速度(惯性),并自动进行积分运算,获得飞行器瞬时速度和瞬时位置数据技术

  17世纪,I.牛顿研究了高速旋转刚体的力学问题。牛顿力学定律是惯性导航的理论基础。1852年J.傅科称这种刚体为陀螺,后来制成供姿态测量用的陀螺仪。1906年H.安休兹制成陀螺方向仪,其自转轴能指向固定的方向。1907年他又在方向仪上增加摆性,制成陀螺罗盘。这些成果成为惯性导航系统的先导。1923年M.舒拉发表“舒拉摆”理论,解决了在运动载体上建立垂线的问题,使加速度计的误差不致引起惯性导航系统误差的发散,为工程上实现惯性导航提供了理论依据。1954年惯性导航系统在飞机上试飞成功。1958年,“舡鱼”号潜艇依靠惯性导航穿过北极在冰下航行21天。中国从1956年开始研制惯性导航系统,自1***0年以来,在多次发射的人造地球卫星和火箭上,以及各种飞机上,都***用了本国研制的惯性导航系统。

  惯性导航系统属于一种推算导航方式.即从一已知点的位置根据连续测得的运载体航向角和速度推算出其下一点的位置.因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中并给出航向和姿态角;加速度计用来测量运动体的加速度经过对时间的一次积分得到速度,速度再经过对时间的一次积分即可得到距离。

  惯性导航系统有如下主要优点:

  (1)由于它是不依赖于任何外部信息.也不向外部辐射能量的自主式系统.故隐蔽性好且不受外界电磁干扰的影响;

  (2)可全天侯全球、全时间地工作于空中地球表面乃至水下。

  (3)能提供位置、速度、航向和姿态角数据,所产生的导航信息连续性好而且噪声低。

  (4)数据更新率高、短期精度和稳定性好。

  其缺点是:

以前的飞机没有卫星导航,怎么飞到目的地?

  没有卫星导航之前,飞机飞行一般使用惯性导航。

  通过测量飞行器的加速度(惯性),并自动进行积分运算,获得飞行器瞬时速度和瞬时位置数据的技术。

  17世纪,I.牛顿研究了高速旋转刚体的力学问题。牛顿力学定律是惯性导航的理论基础。1852年J.傅科称这种刚体为陀螺,后来制成供姿态测量用的陀螺仪。1906年H.安休兹制成陀螺方向仪,其自转轴能指向固定的方向。1907年他又在方向仪上增加摆性,制成陀螺罗盘。这些成果成为惯性导航系统的先导。1923年M.舒拉发表“舒拉摆”理论,解决了在运动载体上建立垂线的问题,使加速度计的误差不致引起惯性导航系统误差的发散,为工程上实现惯性导航提供了理论依据。1954年惯性导航系统在飞机上试飞成功。1958年,“舡鱼”号潜艇依靠惯性导航穿过北极在冰下航行21天。中国从1956年开始研制惯性导航系统,自1***0年以来,在多次发射的人造地球卫星和火箭上,以及各种飞机上,都***用了本国研制的惯性导航系统。

  惯性导航系统属于一种推算导航方式.即从一已知点的位置根据连续测得的运载体航向角和速度推算出其下一点的位置.因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中并给出航向和姿态角;加速度计用来测量运动体的加速度经过对时间的一次积分得到速度,速度再经过对时间的一次积分即可得到距离。

  惯性导航系统有如下主要优点:

  (1)由于它是不依赖于任何外部信息.也不向外部辐射能量的自主式系统.故隐蔽性好且不受外界电磁干扰的影响;

  (2)可全天侯全球、全时间地工作于空中地球表面乃至水下。

  (3)能提供位置、速度、航向和姿态角数据,所产生的导航信息连续性好而且噪声低。

  (4)数据更新率高、短期精度和稳定性好。

  其缺点是:

世界上第一个惯性导航系统诞生于?

德国。美军所谓的新一代导航系统,其实质是一种基于现代原子物理最新技术成就的微型惯性导航系统。

惯性导航系统是人类最早发明的导航系统之一。早在1942年德国在V-2火箭上就首先应用了惯性导航技术。而美国国防部高级研究***局新一代导航系统主要通过集成在微型芯片上的原子陀螺仪、加速器和原子钟精确测量载体平台相对惯性空间的角速率和加速度信息,利用牛顿运动定律自动计算出载体平台的瞬时速度、位置信息并为载体提供精确的授时服务

有资料显示,2003年美国国防部就斥资千万开始对原子惯性导航技术的研制。该技术一旦研制成功,将会使惯性导航达到前所未有的精度。具体来说,将会比目前最精准的军用惯性导航的精度还要高出100到1000倍,而这将会对军用定位、导航领域带来革命性影响。

通过测量飞行器的加速度(惯性),并自动进行积分运算,获得飞行器瞬时速度和瞬时位置数据的技术。

17世纪,I.牛顿研究了高速旋转刚体的力学问题。牛顿力学定律是惯性导航的理论基础。1852年J.傅科称这种刚体为陀螺,后来制成供姿态测量用的陀螺仪。1906年H.安休兹制成陀螺方向仪,其自转轴能指向固定的方向。1907年他又在方向仪上增加摆性,制成陀螺罗盘。这些成果成为惯性导航系统的先导。1923年M.舒拉发表“舒拉摆”理论,解决了在运动载体上建立垂线的问题,使加速度计的误差不致引起惯性导航系统误差的发散,为工程上实现惯性导航提供了理论依据。1954年惯性导航系统在飞机上试飞成功。1958年,“舡鱼”号潜艇依靠惯性导航穿过北极在冰下航行21天。中国从1956年开始研制惯性导航系统,自1***0年以来,在多次发射的人造地球卫星和火箭上,以及各种飞机上,都***用了本国研制的惯性导航系统。

飞行控制与制导都研究什么?

飞行控制与制导是两个紧密相关的领域,主要研究飞行器的控制系统和制导技术,旨在实现飞行器的稳定、精确和安全控制。

在飞行控制方面,主要研究内容包括:飞行器控制系统建模、设计分析和验证;姿态控制、轨迹控制和稳定性控制等控制算法;导航和控制一体化设计等。这些研究旨在提高飞行器的控制精度、稳定性和适应性,以满足各种任务需求

在制导方面,主要研究内容包括:制导原理和方法、制导系统设计和分析、制导算法开发和应用等。制导技术主要用于导弹、智能***和无人机无人飞行器,旨在实现精确打击和有效导航。

总的来说,飞行控制与制导是现代航空航天领域的重要研究方向,涉及数学、力学、控制理论、导航技术等多个学科,对于推动航空航天技术的发展具有重要意义。

到此,以上就是小编对于力学创新思维导航的问题就介绍到这了,希望介绍关于力学创新思维导航的5点解答对大家有用。

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