Geodesia. Cartografía. Sistemas de referencia. Tiempos.

Sistema de navegación autónomo: Navegación inercial.
Errores en navegación inercial.
Modelos de Error
Navegación Aérea
Tema 4: Sistema de navegación autónomo. Navegación inercial.
Errores.
Sistema de navegación autónomo: Navegación inercial.
Errores en navegación inercial.
Modelos de Error
La IMU: sensores inerciales
Mecanización en ejes n y en ejes e
Alineamiento inicial
Sistema de navegación autónomo: Navegación inercial.
La navegación autónoma es aquella que no depende de
medidas externas y por tanto no es susceptible a interferencias
(accidentales o provocadas) ni a manipulación o error externo.
El ejemplo más temprano es la navegación a estima que ya se
vio en la introducción histórica. En aviación se emplea la
navegación inercial.
El objeto de la navegación inercial es determinar la posición,
velocidad y actitud de la aeronave, con la mayor precisión
posible, a paritr de las medidas de la IMU (Inertial
Measurement Unit).
La IMU se compone de sensores inerciales: giróscopos y
acelerómetros.
Para la navegación inercial, además de la IMU, es necesaria
una estimación inicial (fix) de posición, velocidad y actitud.
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Sistema de navegación autónomo: Navegación inercial.
Errores en navegación inercial.
Modelos de Error
Historia de la navegación inercial I
La IMU: sensores inerciales
Mecanización en ejes n y en ejes e
Alineamiento inicial
Históricamente la navegación inercial no nace hasta el siglo
XX.
Sus antecedentes se encuentran en la navegación a estima (ya
estudiada) y en la invención de los primeros giróscopos.
Los giróscopos se inventaron en el siglo XIX; fue Leon Focault
quien les dio su nombre, popularizándolo gracias a un
experimento (fracasado) en el que los usó para tratar de
demostrar la rotación de la Tierra.
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Errores en navegación inercial.
Modelos de Error
Historia de la navegación inercial II
Un giróscopo mantiene su eje de rotación (en el
espacio inercial) frente a perturbaciones. Este efecto
se conoce como rigidez giroscópica.
Dichas perturbaciones generan un movimiento de
precesión y nutación, que se puede medir.
Por ejemplo, al forzar la rotación de un giróscopo en
un eje distinto a su eje de giro, se produce un efecto
que permite estimar la velocidad de rotación.
La IMU: sensores inerciales
Mecanización en ejes n y en ejes e
Alineamiento inicial
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Por tanto los giróscopos tienen un eje en torno
al cual giran permanentemente, otro eje en el
cual se detectan perturbaciones y otro eje en el
cual se miden dichas perturbaciones.
Las plataformas giroestabilizadas se basan en
este fenómeno, son plataformas insensibles a
perturbaciones que permiten diversas
aplicaciones, como por ejemplo emplear una
cámara de televisión en un helicóptero.
Otra aplicación del efecto es el girocompás o
brújula giroscópica, que permite encontrar el
Norte geográfico.
Modernamente, se emplean giróscopos no
mecánicos, más sofisticados que emplean
diversos efectos físicos.
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