Vad är ett tröghetsnavigationssystem? Hur fungerar det?

Tröghetsnavigeringssystem, till skillnad från andra navigationssystem, beror inte på externa (radio) mätningar. Istället håller en INS reda på sin position genom att noggrant mäta acceleration (accelerometrar) och rotation (gyroskop). Det fungerar därför i avlägsna områden där det inte finns markbaserade navaider tillgängliga.

INS får ursprungligen sin position från pilotinmatning vid porten eller i senare system från GPS, ibland även under flygningen. Genom att mäta alla accelerationer och rotationer och integrera dem i hastighet och riktning spåras positionen. På så sätt måste INS korrigera för jordens rotation och den relaterade Coriolis-kraften.

På grund av små felaktigheter i mätningarna ökar hastighetsfelet och därigenom blir positionsfelmen över tiden.

Wikipedia har en ganska detaljerad artikel om INS historia och verksamhet.

Medan rå INS-position i huvudsak har ersatts av GPS-mätningar på oceaniska flygningar, fasas systemet inte ut. GPS är ett känsligt system och genom att kryssrutta det med INS kan fel upptäckas i båda systemen. Den används ofta som backup till GPS.

Integrerade GPS / INS-system ger bättre systemintegritet och tillåter navigationssystemet att krossa genom korta GPS-avbrott med hög precision. Dessutom används (lasrar) gyroskop av INS ofta för att ge data till de digitala konstgjorda horisontella bildskärmarna i cockpiten och till de automatiska flygsystemen. I detta fall används termen tröghetsreferensenhet (IRU), som fungerar som grund för INS.

Tröghetsnavigeringssystem använder det en flygplan som detekteras av fartygs accelerometrar och gyroskop för att hitta var den går utan att använda externa referenspunkter.

Ett plan har en viss känd kurs och hastighet, när planen gör en vändning, träffar en huvudvind, ... accelerometrar och gyroskop kommer att detektera rörelse och orientering och uppdatera därefter. Detta innebär att initial noggrannhet beror på hur exakt den initiala positionshastigheten och kursen är när INS initieras. Accelerometrarna och gyroskoperna har begränsad granulitet / noggrannhet och extrapolerar din position från relativa vinkelförändringar kommer att förena ett tidigare fel oerhört.

Till exempel om systemet är avstängt med 1 grad på en tur, så kommer det efter 500 miles att gå av med (500 * crd (1 °) = 500 * 2 * sin (0.5 °) =) 8,7 miles förutsatt att all annan information är korrekt. (det här exemplet är inte helt korrekt som gyrosens måtthastighet för svängning i stället för den faktiska vinkeln vänd)

INS används i första hand som en kompletterande källa till navigeringsdata och som en nedgång när andra källor inte är tillgängliga.