Inertiasuunnistus

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Inertiasuunnistus on navigointimenetelmä, joka perustuu kiihtyvyyksien mittaukseen. Menetelmää käytetään lentokoneissa, sukellusveneissä, ohjuksissa, raketeissa, avaruusaluksissa ja kenttätykistön mittausjärjestelmissä. Inertiasuunnistuksessa mittalaitteelle annetaan tarkka lähtöpaikka, minkä jälkeen mitataan laitteen kokemaa kiihtyvyyttä. Paikka voidaan sen jälkeen laskea kinematiikan perusyhtälöiden avulla kiihtyvyyttä integroimalla.

Kun tunnetaan aluksen kokema kiihtyvyys ajan funktiona \mathbf{a}(t), alkunopeus \mathbf{v}_0 ja lähtöpaikka \mathbf{x}_0 hetkellä t_0, kulloinenkin paikkavektori \mathbf{x}(t) saadaan kaavastalähde?

\mathbf{x}(t)=\mathbf{x}_0+\mathbf{v}_0(t-t_0)+\int_{t'=t_0}^{t}dt'\int_{t''=t_0}^{t'}dt'' \mathbf{a}(t'').


Inertiasuunnistuksen tarkkuus heikkenee liikkeen kestäessä pitkään. Käytännössä tarkkuus on kymmenien–satojen metrien luokkaa, mikä on riittävä tarkkuus lentokoneille tai riittävän voimakasta hyötykuormaa kantaville ohjuksille. Tykistön tulenjohdolle tarkkuus on juuri ja juuri riittävä.

Nollanopeuspäivityksellä päivitetään kiihtyvyysintegrointia varten tieto pysähtymisestä. Käytännössä tämä onnistuu helpoimmin maan pinnalla liikkuvassa inertiapaikannuksessa, joka voidaan pysäyttää nollanopeuspäivitystä varten. Kun tehdään nollanopeuspäivitys hetkellä t_1, saadaan tieto, että

\mathbf{v}(t_1)=\mathbf{v_0}+\int_{t'=t_0}^{t_1} dt'\mathbf{a}(t)=\mathbf{0}.

Tätä voidaan puolestaan käyttää apuna integroitaessa paikkakoordinaattia. Ohjukselle tai lentokoneelle, joita ei voida pysäyttää nollanopeuskorjausta varten, nollanopeuskorjaus voidaan tehdä esimerkiksi mittaamalla niiden nopeus tutkalla ja ilmoittamalla tämä tieto radioitse ohjukselle.

Aikaisemmin kiihtyvyysanturit vakavoitiin koordinaattiakselien suuntaisiksi nopeasti pyörivien hyrrien eli gyroskooppien avulla, mutta uusissa järjestelmissä hyödynnetään lasergyroskooppeja. Lasergyroskoopissa ei ole liikkuvia osia, vaan mittaukset tehdään tutkimalla valon aallonpituuksien muutoksia aluksen liikkuessa.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tämä ilmailuun liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.