Do dagens flygplan fortfarande har INS (tröghetsnavigationssystem)?

Kort svar

Flygplan använder fortfarande tröghetsnavigeringssystem, eftersom INS är autonomt, det behöver inget externt stöd för arbete. Det finns ingen plan att sluta använda den.

Tvärtom krävs INS för vissa operationer. Till exempel kan B787 inte flyga utan åtminstone en IRU-operativ. Se B787 Master Minimum Equipment List MMEL , artikel 21-01-01 sidan 182.

Detaljer

Ett globalt navigationssatellitsystem ( GNSS ), i motsats till ett tröghetsnavigationssystem (INS ), är beroende av många faktorer att arbeta, inklusive rymdfordon, markstationer, antenner eller solaktivitet. GNSS-signaler kan blockeras, ändras eller fastna. Den mest kända GNSS, den amerikanska Navstar GPS, är ett militärt system som finansieras och förvaltas av det amerikanska flygvapnet, inte av civila.

Den vanliga lösningen för navigering är att använda INS ofta uppdaterad av GNSS, så länge GNSS-signalen är tillgänglig, korrekt och pålitlig. GNSS-mottagare är utrustade med ett system som kan avgöra när det inte är fallet.

Även om INS har flera nackdelar, har den också unika möjligheter:

• INS-positionen kan uppdateras 1000 gånger per sekund medan GNSS uppdateras med låg hastighet (t.ex. en gång eller 10 gånger per sekund), på grund av svårigheten att extrahera den svaga GNSS-radiosignalen och den tunga beräkningen .

• INS tillhandahåller positionselement som GNSS, men också orientering (inställning), rotationshastighet och relaterade accelerationer. På kort sikt är dessa uppgifter mycket korrekta.

• INS ger True North-riktning.

På flygområdet är sensorer som GNSS och INS kopplade med luftdata och magnetometrar, som heter data / sensor fusion .

Liknande

GPS-navigationssystem som används i bilar kombinerar vanligtvis en GPS-mottagare och små mechatronics inertial / magnetic element, så att positionen fortsätter att uppdateras i tunnlar och underjordiska parkeringsplatser, och så att varv registreras omedelbart.

Utan INS-sensorn skulle navigationssystemet ha svårt i rondeller. GPS-mottagarens momentan precision, den låga uppdateringsfrekvensen och dess brist på orienteringsavkänning skulle förhindra att den diskriminerar utgångar på en medelstor rundresa korrekt.

För att svara på den specifika frågan på 787, ja.

Enligt denna artikel

Boeing 787 avionics overview

Rockwell Collins provides the flight deck display system, pilot controls....Earth reference system (inertial navigation)....

I mer allmänt sett har ganska mycket alla de stora sakerna som flyger (så vitt jag vet) fortfarande en INS-enhet. Detta kan bero på flygplanets ålder i det att det helt enkelt kommer från en tidpunkt som detta var kanten. I det senare fallet används de fortfarande för att kontrollera GPS-noggrannhet du kan hitta mer på i detta svar (och farligt nära dupe).

Absolut. Både interkontinentala civila flygplan och militära flygplan är utrustade med GNSS uppdaterade solid state INS-system med ringlasergyros för positionsdetektering och navigering.

Moderna flygplan har ett tröghetsreferenssystem, som har uppsättningen gyroskop och accelerometrar och används för att mata alla system som behöver dessa data.

Attityden, dess förändringshastighet och accelerationer (vertikal acceleration är vingebelastning, lateral acceleration approximerar sidoslip) används för:

• Attitydindikator, självklart.
• Också rubrikindikator.
• Flyga kuvertskydd på flygplan som har den (Aribus från A320 på, Boeing från 777 på och några andra).
• Autopilot och spjällspjäll. Höjd och rubrik svarar för långsamt för att ändra kontrollinmatningen, så de här lägena behöver också attityd och accelerationer som mellanliggande referenser.
• Flyglagar. På Airbus väljer manuell styrning vingebelastning och rullningshastighet och den faktiska styrytans avböjning beräknas av datorn, så den behöver vingebelastningen (vertikal acceleration) och inställningsvärdena.

Positionen är integrerad. Det betyder att det ackumuleras fel över tiden. Det finns emellertid aldrig stort fel under kort tid. Det kan också uppdateras med hög hastighet, vanligtvis 100 till 1000 gånger per sekund.

Å andra sidan ackumulerar GNSS (t.ex. GPS) inte fel, eftersom det inte är beroende av föregående mätning när du gör det nästa, men det har långsammare uppdateringshastighet, vanligtvis bara 1 per sekund, och det svänger runt Verklig position med variabel felstyrka kan endast beräknas till begränsad grad.

Därför ger kombinationen av de två systemen några fördelar:

• INS interpolerar positionen och ger högre uppdateringshastighet till autopiloten, så det kan följa den definierade rutten mer exakt.
• Eftersom varje system har annorlunda slags fel, ger det en högre noggrannhet än vad som helst system.
• INS ger återgång om GNSS (som kan misslyckas eller förlora precision av externa skäl) misslyckas. Detta är särskilt viktigt när du flyger Nödvändiga navigeringsprestanda (RNP) -förfaranden. Dessa är på platser med begränsad terräng clearance som smala dalar. Om GNSS misslyckas ger INS tillräckligt med tid för att säkert klättra ur terrängen (och vidarekoppla) innan det ackumuleras för mycket fel.