Alat Bantu Navigasi yg memakai komputer, Sensor Gerak (Accelerometers) serta Sensor Rotasi (Giroskop) untuk terus menghitung melalui perhitungan Keadaan, Orientasi, serta Kecepatan (Arah serta Kecepatan Gerakan) Pergerakan.
Bentuk "Dead-Reckoning" yg mengandalkan Accelerometers serta Gyroscopes untuk mendeteksi Percepatan serta Kecepatan sepanjang 3 sumbu tegak lurus. Perkiraan posisi 2 atau 3 dimensi ditentukan sehubungan dengan Titik awal, Kecepatan serta Orientasi.
Sensor Iinersia memungkinkan pengukuran gerak 6DoF tanpa memerlukan penerimaan sinyal. Sensor Inersia ialah Accelerometers serta Gyroscope, Akselerometer mengukur Percepatan Linier serta Gyros atau Integral sempurna waktu serta mengintegrasikan Sensor Inertia. Accelerometers serta GyroScopes Digabungkan menso Inertial Measurement Unit (IMU).
Teknologi Giroskop
➤ Mechanical Gyroscope
Didasarkan Kekuatan Giroskopik yg bekerja pada Roda Pemintal. Jika giroskop diputar di sekitar sumbu (sumbu masukan) yg tegak lurus terhadap sumbu Rotasi. Gaya gyroscopic akan cenderung menyelaraskan Poros Rotasi roda ke sumbu masukan.
➤ Optical Gyroscope
Didasarkan pada imbas Sagnac. Cahaya dikirim ke dua arah jalur optik tertutup. Rotasi jalur ini mengarah ke perbedaan fasa dari dua balok. Efek ini dipakai pada Fiber Optic Gyroscopes (FOG) serta Ring Laser Gyroscopes (RLG).
➤ Coriolis Vibratory Gyroscopes (CVG)
Mengukur kekuatan Coriolis yg bekerja pada resonator, alasannya rotasinya. Prinsip ini dipakai dalam giroskop gaharu penyisipan MEMS serta giroskop shell yg bergetar.
Untuk memulai Navigasi Inersia, Inisialisasi Posisi, Kecepatan serta Orientasi diperlukan.
Posisi mungkin sudah tersimpan, sanggup masuk secara manual atau berasal dari posisi satelit. Kecepatan awalnya mungkin Nol sehubungan dengan Bumi atau diambil dari Satelit Navigasi Doppler. Penting untuk Navigasi Inersia ialah Inisialisasinya dengan sikap, yaitu kemiringan serta Sudut Pitch, serta Petunjuk Arah Utara. (TRUE NORTH)
Ketika pada awalnya beristirahat dengan memperhatikan Bumi, triad accelerometer memperlihatkan vektor gravitasi, trias gyro vektor rotasi bumi serta Magnetometer 3D Gradien meserta magnet.
Gravitasi ialah sinyal yg paling kuat. Dari pengamatan terarah dua derajat kebebasan rotasi. Komponen rotasi di sekitar arah yg diamati selalu tidak sanggup diamati berdasarkan definisinya.
Mendapatkan perilaku dari pengamatan gravitasi disebut Leveling, Sama dengan menghitung horizon. Proses untuk menurunkan kutub utara dari pengukuran gyro disebut Gyro-Compassing dimana Gyros cukup akurat alasannya laju rotasi bumi yg rendah hanya sekitar 15 ° / jam.
Fisikawan Newton, Pengukuran Sensor Inersia Leveling serta GyroCompassing memakai sensor inersia sehubungan dengan Ruang Inersia. Untuk mengintegrasikan pengukuran Sensor Inersia untuk berkecepatan serta Posisi Spasial,
Gravitasi serta Percepatan Inersia harus diperbaiki. Bumi di meserta Gravitasi Massa Ekstra-Terestrial, Pusat massa bumi bebas percepatan. Penyimpangan penggunaan dari Geocentre - percepatan pasang surut tetap, hanya perlu dipertimbangkan untuk Aplikasi Navigasi Inersia
Navigasi menyatakan kesalahan Inisialisasi, kesalahan pengukuran Triiter Sensor Inersia serta terutama kesalahan model Gravitasi disebarkan melalui penerapan persamaan Diferensial Common Inersia Nonlinier.
Kesalahan Navigasi Nonlinier persamaan diferensial biasa sanggup diturunkan dengan dekomposisi jumlah sesungguhnya dalam asumsi serta kesalahan yg sesuai serta harus dipakai pada Filter Kalman Sigma (Unscented).
GyroCompass - Menggunakan rotasi bumi untuk memperlihatkan arah utara yg benar. Berbeda dengan kompas magnetik, GyrocCompass tidak bergantung pada meserta magnet lokal serta alasannya itu tidak dipengaruhi oleh gangguan Fluks Magnetik.
Kestabilan Orientasi Gyrocompass
GyroCompass Mekanik Klasik didasarkan pada rotor berputar yg dipasang pada Platform Gimbaled.
Pendekatan yg paling sederhana, bobot suplemen dilekatkan pada gimbal untuk menyelaraskannya dengan vertikal lokal.
Gravitasi membuat torsi setiap kali poros rotasi tidak tegak lurus terhadap bisertag Horizontal.
Konservasi momentum sudut, menghasilkan rotasi yg tegak lurus terhadap putaran serta torsi serta menimbulkan presesi Sumbu Spin.
Sumbu menggambarkan kerucut bab bisertag Horisontalnya Elips yg berpusat pada garis utara-selatan. Akhirnya, sumbu berputar akan memperlihatkan arah utara yg benar.
Perhitungan Mati - Metode penentuan Posisi kendaraan ketika ini. Seperti posisi serta asumsi perkiraan sebelumnya. Karena pengukuran secara Konvensional dalam kerangka kendaraan, Informasi Orientasi Posisi mungkin dibutuhkan untuk mengintegrasikan gerak sehubungan dengan Bumi.
Karena besarnya berkecepatan serta kesalahan arah sehubungan dengan Bumi, kesalahan posisi yg dihasilkan akan bertambah seiring berjalannya waktu.
Pada gerakan lurus serta datar dengan Error HeadingKonstan, pertumbuhan kesalahan posisi akan linier dari waktu ke waktu serta dengan demikian sanggup menguntungkan dalam jangka panjang ketimbang dengan Metode Navigasi dengan tingkat kesalahan pergerakan Non-Linier.
Informasi Sikap serta Posisi (Orientasi) sangat penting untuk mengendalikan pesawat terbang dengan aman. Jika penerbangan visual tidak memungkinkan, proteksi teknis dibutuhkan untuk menawarkan asumsi perihal negara penerbangan yg paling penting.
Berlaku dalam hal perilaku serta posisi yg dikontrol otomatis. Instrumen yg menghitung asumsi - Attitude and Heading Reference System (AHRS).
Persyaratan Integritas serta Ketersediaan AHRS tinggi alasannya pentingnya pengoperasian pesawat terbang yg aman.
Solusi AHRS klasik memakai Giroskop untuk mengukur tingkat sudut kendaraan serta untuk mengintegrasikan persamaan Diferensial Orientasi.
Untuk memenuhi persyaratan operasional serta untuk menghindari hilangnya akurasi secara sistematis, laju rotasi bumi serta tingkat pengangkutan kendaraan bermotor harus dipertanggungjawabkan serta dikompensasikan. Arsitektur AHRS klasik yg sesuai untuk sebagian besar aplikasi biasanya memerlukan tingkat akurasi sensor 0,1 hingga 1° / jam.
Bentuk "Dead-Reckoning" yg mengandalkan Accelerometers serta Gyroscopes untuk mendeteksi Percepatan serta Kecepatan sepanjang 3 sumbu tegak lurus. Perkiraan posisi 2 atau 3 dimensi ditentukan sehubungan dengan Titik awal, Kecepatan serta Orientasi.
INERTIAL SENSOR
Teknologi Giroskop
➤ Mechanical Gyroscope
Didasarkan Kekuatan Giroskopik yg bekerja pada Roda Pemintal. Jika giroskop diputar di sekitar sumbu (sumbu masukan) yg tegak lurus terhadap sumbu Rotasi. Gaya gyroscopic akan cenderung menyelaraskan Poros Rotasi roda ke sumbu masukan.
➤ Optical Gyroscope
Didasarkan pada imbas Sagnac. Cahaya dikirim ke dua arah jalur optik tertutup. Rotasi jalur ini mengarah ke perbedaan fasa dari dua balok. Efek ini dipakai pada Fiber Optic Gyroscopes (FOG) serta Ring Laser Gyroscopes (RLG).
➤ Coriolis Vibratory Gyroscopes (CVG)
Mengukur kekuatan Coriolis yg bekerja pada resonator, alasannya rotasinya. Prinsip ini dipakai dalam giroskop gaharu penyisipan MEMS serta giroskop shell yg bergetar.
STATIONARY ALIGNMENT
Untuk memulai Navigasi Inersia, Inisialisasi Posisi, Kecepatan serta Orientasi diperlukan.
Posisi mungkin sudah tersimpan, sanggup masuk secara manual atau berasal dari posisi satelit. Kecepatan awalnya mungkin Nol sehubungan dengan Bumi atau diambil dari Satelit Navigasi Doppler. Penting untuk Navigasi Inersia ialah Inisialisasinya dengan sikap, yaitu kemiringan serta Sudut Pitch, serta Petunjuk Arah Utara. (TRUE NORTH)
Gravitasi ialah sinyal yg paling kuat. Dari pengamatan terarah dua derajat kebebasan rotasi. Komponen rotasi di sekitar arah yg diamati selalu tidak sanggup diamati berdasarkan definisinya.
Mendapatkan perilaku dari pengamatan gravitasi disebut Leveling, Sama dengan menghitung horizon. Proses untuk menurunkan kutub utara dari pengukuran gyro disebut Gyro-Compassing dimana Gyros cukup akurat alasannya laju rotasi bumi yg rendah hanya sekitar 15 ° / jam.
INERTIAL NAVIGATION
Fisikawan Newton, Pengukuran Sensor Inersia Leveling serta GyroCompassing memakai sensor inersia sehubungan dengan Ruang Inersia. Untuk mengintegrasikan pengukuran Sensor Inersia untuk berkecepatan serta Posisi Spasial,
ERROR PROPAGATION
Navigasi menyatakan kesalahan Inisialisasi, kesalahan pengukuran Triiter Sensor Inersia serta terutama kesalahan model Gravitasi disebarkan melalui penerapan persamaan Diferensial Common Inersia Nonlinier.
Kesalahan Navigasi Nonlinier persamaan diferensial biasa sanggup diturunkan dengan dekomposisi jumlah sesungguhnya dalam asumsi serta kesalahan yg sesuai serta harus dipakai pada Filter Kalman Sigma (Unscented).
SCHULER TUNED GYROCOMPASS
GyroCompass - Menggunakan rotasi bumi untuk memperlihatkan arah utara yg benar. Berbeda dengan kompas magnetik, GyrocCompass tidak bergantung pada meserta magnet lokal serta alasannya itu tidak dipengaruhi oleh gangguan Fluks Magnetik.
GyroCompass Mekanik Klasik didasarkan pada rotor berputar yg dipasang pada Platform Gimbaled.
Pendekatan yg paling sederhana, bobot suplemen dilekatkan pada gimbal untuk menyelaraskannya dengan vertikal lokal.
Gravitasi membuat torsi setiap kali poros rotasi tidak tegak lurus terhadap bisertag Horizontal.
Konservasi momentum sudut, menghasilkan rotasi yg tegak lurus terhadap putaran serta torsi serta menimbulkan presesi Sumbu Spin.
Sumbu menggambarkan kerucut bab bisertag Horisontalnya Elips yg berpusat pada garis utara-selatan. Akhirnya, sumbu berputar akan memperlihatkan arah utara yg benar.
DEAD RECKONING
Perhitungan Mati - Metode penentuan Posisi kendaraan ketika ini. Seperti posisi serta asumsi perkiraan sebelumnya. Karena pengukuran secara Konvensional dalam kerangka kendaraan, Informasi Orientasi Posisi mungkin dibutuhkan untuk mengintegrasikan gerak sehubungan dengan Bumi.
Karena besarnya berkecepatan serta kesalahan arah sehubungan dengan Bumi, kesalahan posisi yg dihasilkan akan bertambah seiring berjalannya waktu.
Pada gerakan lurus serta datar dengan Error HeadingKonstan, pertumbuhan kesalahan posisi akan linier dari waktu ke waktu serta dengan demikian sanggup menguntungkan dalam jangka panjang ketimbang dengan Metode Navigasi dengan tingkat kesalahan pergerakan Non-Linier.
Dead-Reckoning - The wind triangle
ATTITUDE HEADING REFERENCE SYSTEM
Informasi Sikap serta Posisi (Orientasi) sangat penting untuk mengendalikan pesawat terbang dengan aman. Jika penerbangan visual tidak memungkinkan, proteksi teknis dibutuhkan untuk menawarkan asumsi perihal negara penerbangan yg paling penting.
Persyaratan Integritas serta Ketersediaan AHRS tinggi alasannya pentingnya pengoperasian pesawat terbang yg aman.
Solusi AHRS klasik memakai Giroskop untuk mengukur tingkat sudut kendaraan serta untuk mengintegrasikan persamaan Diferensial Orientasi.
Untuk memenuhi persyaratan operasional serta untuk menghindari hilangnya akurasi secara sistematis, laju rotasi bumi serta tingkat pengangkutan kendaraan bermotor harus dipertanggungjawabkan serta dikompensasikan. Arsitektur AHRS klasik yg sesuai untuk sebagian besar aplikasi biasanya memerlukan tingkat akurasi sensor 0,1 hingga 1° / jam.
[ Ch.10 INS and Its Practical Applications (28) - Aleksander Nawrat
[ Inertial Navigation for Guided Missile Systems (12) - Scott M. Bezick
[ Inertial_Navigation (9) - Kevin J Walchko1
[ Introduction_to_Inertial_Navigation (20) - FFI
[ Inertial Navigation Systems (51) - ICTP
[ Basic Principles of Inertial Navigation (22) - Tamper University
[ Inertial Navigation for Guided Missile Systems (12) - Scott M. Bezick
[ Inertial_Navigation (9) - Kevin J Walchko1
[ Introduction_to_Inertial_Navigation (20) - FFI
[ Inertial Navigation Systems (51) - ICTP
[ Basic Principles of Inertial Navigation (22) - Tamper University
