Kas ir inerciālā navigācijas sistēma?

Īsā atbilde

Inerciālā navigācijas sistēma (INS) ir datorizēts palīglīdzeklis, ko izmanto aviācijas, jūras, raķešu vadības un kosmosa lidojumu lietojumos. Sistēma izmanto nedzīvu pozicionālās orientācijas aprēķina stilu, pamatojoties uz akselerometru un žiroskopu ievadiem un ko aprēķina borta dators. INS sistēmām nav nepieciešamas nekādas ārējas atsauces vai ievades, lai saglabātu to navigācijas integritāti, un to precizitāte ir nedaudz vairāk par 600 m (594 m). Šī neatkarība no ārējās atsauces padara INS imūnu pret lielāko daļu elektroniskās kara tehnikas, piemēram, traucēšanas vai mānekļu signalizācijas. Diemžēl INS ierīces ir dārgas un sarežģītas, kas bieži vien neļauj tās izmantot ārpus specializētām lietojumprogrammām.

Šāda veida navigācijas sistēma nodrošina nepieciešamos datus gaisa kuģu, kuģu, vadāmo raķešu un kosmosa kuģu operatoriem vai automātiskajiem stūrēšanas mehānismiem. Šo navigācijas informāciju aprēķina borta dators, pamatojoties uz divām primārajām iekšējām ieejām. Pirmā ir manuāli ievietota informācijas kopa par izbraukšanas punktu un visiem turpmākajiem maršruta punktiem. Šī informācija parasti ir pieejama kartēs vai globālās pozicionēšanas satelīta (GPS) iekārtās, un apkalpe to parasti ievada INS datorā. Kad lidojums vai reiss ir sācies, kustības sensori transportlīdzeklī piegādā inerciālajai atskaites sistēmai pastāvīgu reāllaika pozicionālās informācijas plūsmu, ko dators izmanto, lai salīdzinātu faktiskās un paredzamās pozīcijas.

Ja šīs divas informācijas kopas atšķiras, inerciālās navigācijas sistēmas dators vai nu piegādās atjauninājumus apkalpei vai autopilota sistēmai, lai veiktu nepieciešamās kursa korekcijas. Sensori, kas nodrošina pozīcijas informāciju, ko inerciālā navigācijas sistēma izmanto kā atsauci, iedalās divās pamatkategorijās: akselerometri un žiroskopi. Akselerometri nosaka pareizu paātrinājumu un līdz ar to arī ātrumu, ar kādu transportlīdzeklis pārvietojas. Žiroskopi ir orientācijas instrumenti, kas precīzi mēra jebkādas novirzes transportlīdzekļa aksiālajā stāvoklī, kad tas griežas pa jebkuru asi. Starp tiem šie divi instrumenti rada precīzu, reāllaika priekšstatu par kursu un ātrumu, lai inerciālās navigācijas sistēmas dators varētu izmantot kā pozīcijas atskaiti.

Viena no inerciālās atskaites sistēmas stiprajām pusēm ir tāda, ka pēc inicializācijas visa informācija tiek ģenerēta iekšēji reāllaikā. Tas neļauj transportlīdzekļa navigācijai traucēt ārējas ietekmes, piemēram, elektroniskās karadarbības sistēmu traucēšanu. Tas ir īpaši svarīgi INS sistēmām vadāmajās raķetēs un citos militārajos transportlīdzekļos. Diemžēl daudzās inerciālo navigācijas sistēmu priekšrocības lielā mērā noliedz sistēmu sarežģītība un augstās izmaksas, kas parasti ierobežo to izmantošanu specializētos lietojumos.

Īsā atbilde

Saistītie jautājumi