高考申論題
112年
[航空駕駛(選試直昇機飛行原理)] 航行學
第 一 題
📖 題組：
慣性導航系統(Inertial Navigation System, INS)受到航空導航廣泛應用,試說明:(每小題10分,共20分)
慣性導航系統(Inertial Navigation System, INS)受到航空導航廣泛應用,試說明:(每小題10分,共20分)
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
該系統是依據何原理所設計?系統之組成主要包含那些感測裝置?
思路引導 VIP
看到此題應直覺聯想到牛頓運動定律與推算定位技術（Dead Reckoning）。作答時，先闡明加速度對時間進行雙重積分求取位移的物理與數學邏輯，接著列舉對應的感測器（加速度計量測平移、陀螺儀量測旋轉），並點出導航電腦在整合與座標轉換上的作用。
小題 (二)
該系統具有那些優缺點?此外,常採用何種方式以克服其先天存在之缺點。
思路引導 VIP
看到慣性導航系統（INS）題型，首先應聯想其「自主推算」與「積分誤差」這兩大物理特性。答題時需結構化對比其短期精確與長期漂移的優缺點，並切入「感測器融合（Sensor Fusion）」與「卡爾曼濾波（Kalman Filter）」作為克服誤差累積的核心系統補償機制。
慣性導航系統
💡 依據牛頓定律，利用加速度計與陀螺儀實現自主式推算定位。
🔗 INS 導航運算流程
- 1 物理感測 — IMU感測載具三軸加速度與角速度
- 2 姿態解算 — 透過陀螺儀數據進行座標系轉換
- 3 運動學積分 — 加速度扣除重力後進行二次積分
- 4 導航輸出 — 產出精確的三維位置、速度與姿態
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🔄 延伸學習：延伸學習：了解漂移誤差如何透過與 GNSS 結合進行即時校正。
