Što je inercijska mjerna jedinica?

Inercijalna mjerna jedinica (IMU) ključna je komponenta navigacijske opreme koja se koristi u zrakoplovima, svemirskim letjelicama i vozilima na vodi. Koriste akcelerometre, električne mehanizme izvješćivanja i žiroskope za analizu i mjerenje stopa ubrzanja, promjene rotacije i orijentacije. IMU se također koriste u navigacijskim sustavima navođenih projektila. Inercijska mjerna jedinica koristi se za mjerenje gravitacijskih sila, koje se obično nazivaju g-sile.

Radeći na sličan način kao inercijalne navigacijske jedinice (INU) putem niza žiroskopa i akcelerometara, inercijska mjerna jedinica mjeri gravitacijske sile i može proizvesti zapise mjerenja na vremenskoj liniji. Zapisi koje daje inercijska mjerna jedinica prosljeđuju se računalu, koje zatim može izračunati položaj vozila na temelju prijavljene brzine, zapisa o smjeru i proteklog vremena. Ovaj pozicijski zapis također se može prenijeti izravno na sustav elektroničkog kartiranja kako bi se operateru ili pilotu pružila geografska lokacija. Ova metoda navigacijske kontrole slična je po svojoj prirodi globalnim sustavima pozicioniranja (GPS), ali negira potrebu za vanjskim kontaktom s instalacijama za satelitsko pozicioniranje, što je u skladu s dobro poznatim izrazom, mrtvo računanje.

Poznato je da jedan od problema inercijskih mjernih jedinica trpi pomjeranje položaja, pri čemu se inkrementalne pogreške u snimanju prenose na sljedeći skup mjerenja. Ovaj pozicijski pomak – koji se naziva akumulirana pogreška – može dovesti do nekih netočnosti u prijavljenoj lokaciji, osobito tijekom dužih vremenskih razdoblja. Dodatne komponente navigacijskih sustava dizajnirane su za ispravljanje ovih inkrementalnih pogrešaka, uključujući magnetske kompase, vanjske senzore brzine i GPS kontrolu.

Obično smještene u kutijama od različitih metala, inercijalne mjerne jedinice obično dijele prostor s tri žiroskopa i tri akcelerometra. Postoji nekoliko proizvođača koji proizvode mjerne jedinice u različitim stilovima i s različitim razinama točnosti. Neke inercijalne mjerne jedinice konstruirane su za posebne primjene, kao što je minijaturna inercijska mjerna jedinica (MIMU). MIMU je razvijen posebno za korištenje tijekom svemirskih putovanja kako bi se osigurala kontrola stabilnosti svemirske letjelice. MIMU se koriste u satelitskoj kontroli, lunarnim modulima i na samim svemirskim šatlovima.

Bitna stavka navigacijske opreme, inercijska mjerna jedinica može se koristiti za upravljanje plovilima s posadom i bez posade. Jedinice se koriste u većini plutajućih plovila kao i velikom broju navigacijskih sustava zrakoplova. Tehnologija se također koristi u apstraktnijim aplikacijama, kao što je tehnologija hvatanja pokreta i kao sastavni dio osobnog transportnog uređaja Segway.