Mis on inertsiaalne mõõtühik?

Inertsiaalne mõõtühik (IMU) on lennukites, kosmosesõidukites ja veesõidukites kasutatavate navigatsiooniseadmete põhikomponent. Nad kasutavad kiirendusmõõtureid, elektrilisi aruandlusmehhanisme ja güroskoope, et analüüsida ja mõõta kiirenduskiirusi, pöörlemismuutusi ja orientatsiooni. IMU-sid kasutatakse ka juhitavates rakettide navigatsioonisüsteemides. Inertsiaalset mõõtühikut kasutatakse gravitatsioonijõudude mõõtmiseks, mida tavaliselt nimetatakse g-jõududeks.

Töötades sarnaselt inertsiaalsete navigatsiooniseadmetega (INU) läbi güroskoopide ja kiirendusmõõturite, mõõdab inertsiaalne mõõteseade gravitatsioonijõude ja suudab toota mõõtmiste ajajoone kirjeid. Inertsiaalmõõteseadme kirjed edastatakse arvutisse, mis saab seejärel arvutada sõiduki asukoha teatatud kiiruse, suunaandmete ja kulunud aja põhjal. Selle asukohakirje saab ka otse elektroonilisse kaardistamissüsteemi üle kanda, et anda operaatorile või piloodile geograafiline asukoht. See navigatsioonijuhtimise meetod sarnaneb olemuselt globaalse positsioneerimissüsteemiga (GPS), kuid välistab vajaduse väliskontakti järele satelliitpositsioneerimisseadmetega, mis sarnaneb hästi tuntud terminiga surnud arvestus.

Üks inertsiaalsete mõõtühikute probleem on teadaolevalt positsiooniline triiv, mille tõttu registreerimisel esinevad suurenevad vead kantakse üle järgmisele mõõtmiskomplektile. See asukohatriiv – mida nimetatakse akumuleeritud veaks – võib põhjustada teatatud asukohas mõningaid ebatäpsusi, eriti pikema aja jooksul. Navigatsioonisüsteemide lisakomponendid, sealhulgas magnetkompassid, väljastpoolt paigaldatud kiirusandurid ja GPS-juhtimine, on loodud nende järkjärguliste vigade parandamiseks.

Tavaliselt erinevatest metallidest karpidesse paigutatud inertsiaalsed mõõtühikud jagavad ruumi tavaliselt kolme güroskoopi ja kolme kiirendusmõõturiga. On mitmeid tootjaid, kes toodavad erinevas stiilis ja erineva täpsusega mõõtühikuid. Mõned inertsiaalsed mõõtühikud on loodud konkreetsete rakenduste jaoks, näiteks miniatuurne inertsiaalne mõõtühik (MIMU). MIMU töötati välja spetsiaalselt kasutamiseks kosmosereiside ajal, et tagada kosmoselaeva stabiilsuskontroll. MIMU-sid kasutatakse satelliidijuhtimisel, kuumoodulitel ja kosmosesüstikutel endil.

Navigatsiooniseadmete oluline element, inertsiaalne mõõtühik, mida saab kasutada nii mehitatud kui ka mehitamata veesõidukite juhtimiseks. Üksusi kasutatakse enamikus ujuvvahendites ja paljudes lennukite navigatsioonisüsteemides. Tehnoloogiat kasutatakse ka abstraktsemates rakendustes, näiteks liikumise püüdmise tehnoloogias ja Segway isikliku transpordiseadme lahutamatu osana.