Inerciální navigace

Inerciální navigace (pouze v angličtině, inerciální navigační systém nebo INS ) je technika, pomocí zrychlení a natočení snímače pro stanovení absolutní pohyb vozidla (letadla, raket, ponorky ...). Má tu výhodu, že je zcela autonomní.

Historický

Inerciální navigace byla použita na německých V1 a V2 . Charles Stark Draper je známý jako „otec inerciální navigace“.

Všeobecné

V leteckých případech má trajektorie serva několik funkcí:

Mezi další navigační systémy patří satelitní určování polohy , astronomická navigace atd.

Inerciální navigace umožňuje mrtvé počítání , to znamená, že když známe počáteční bod a trasu mezi ním a aktuálním bodem, zjistíme souřadnice kdykoli.

Měření pohybu

Inerciální jednotka je sada senzorů používaných k měření pohybu.

Zrychlení mobilního zařízení vzhledem k galileovskému referenčnímu rámci lze měřit pomocí akcelerometrů  ; jsou potřeba tři, jeden pro každou osu vesmíru. V závodě se „stabilizovanou platformou“ jsou akcelerometry stabilizovány gyroskopy , které udržují senzory zarovnané se severojižní, západovýchodní a svislou osou. V řídicí jednotce " připoutání dolů" jsou akcelerometry fixovány vzhledem k vozidlu, ale rychlost otáčení se měří třemi gyrometry , zpracování signálu pak umožňuje provádět změny referenčních značek.

Výhodou těchto opatření je, že nejsou závislé na externích zdrojích; mají také osvěžení několik set hertzů, které je nezbytné pro pilotní funkci. Avšak kvůli problémům s driftem (degradace přesnosti v čase) lze data opravit resetováním pomocí doplňkového zdroje, například satelitního pozičního systému .

Zpracování signálu

Díky výpočtům zohledňujícím účinky gravitace a jízdy a Coriolisova zrychlení (související s rotací Země ) a pomocí změn referenčních značek umožňují údaje ze setrvačné jednotky poskytovat polohu letadla. ( yaw , pitch and roll ) a jeho souřadnice v referenční hodnotě země ( zeměpisná šířka , délka , nadmořská výška ).

Aplikace

Tento typ navádění se používá hlavně u raket dlouhého doletu ( balistické střely a řízené střely ) odpalovaných ze sil nebo válečných lodí , protože jejich cíle (budovy, bunkry atd.) Jsou pevné.

Všechna moderní dopravní letadla jsou vybavena inerciálním vedením ve formě IRS (Inertial Reference System), který umožňuje znát polohu a všechna související data, spolu s navigačním systémem pro typové vedení. FMC „Boeing“ (Flight Management Computer) ) / FMGS „Airbus“ (systém řízení letu a navádění). K polohování družicové systémy a radionavigační pozemní systémy se používají pouze pro účel upravit jeho pozici vzhledem k inerciální drift systému. Starší letouny (kolem 70. let) byly vybaveny INS (inerciální navigační systém), který zajišťoval jak určování polohy, tak navigaci z bodu do bodu. Systém však byl mnohem omezenější.

Používá se také s určitými zbraněmi dlouhého doletu, jako jsou protilodní střely nebo rakety vzduch-vzduch, aby jim bylo umožněno jít na obecné místo cíle bez detekce, přičemž aktivní naváděcí systém se aktivuje na konci závod. Ponorky, které pod vodou nemohou zachytit vlny z družicových pozičních systémů, mají také inerciální vedení.

Poznámky a odkazy

  1. Flament 2009 , 1.3 Kontrolní struktura autonomního vozidla
  2. Flament 2009 , 1.5.1 inerciální navigační

Podívejte se také

Bibliografie

Související články