Инерциальные навигационные системы

Инерциальные навигационные системы (ИНС) служат для автономного измерения текущих географических координат место­положения самолета.

В качестве чувствительных элементов системы используются акселерометры, которые преобразуют действующие ускорения в пропорциональные им электрические сигналы.

Схема линейного акселерометра Схема гироинерциальной системы

Линейный акселерометр: 1-демпфер; 2-пружина: 3-сердечник; 4-шетка;

5-потенциометр.

Гироинерциальная навигационная система: 1-платформа; 2-внешняя рама;

3, 4-интеграторы; 5-внутренняя рама; 6, 7-акселерометры; 8-гироскопы

Если ускорение отсутствует, сердечник 3 занимает нейтральное положение, и токосъемная щетка 4 находится на изолированном участке потенциометра 5. Напряжение на выходе отсутствует.

Под воздействием возникшего ускорения вдоль измерительной оси 1-1сердечник перемещается, преодолевая напряжение пружин 2. Токосъемная щетка вместе с сердечником также переместится, и на выходе акселерометра появится сигнал, амплитуда которого пропорциональна величине действующего ускорения. Измеряя значения выходного напряжения, можно судить о величине действующего ускорения. Для исключения влияния высокочастотных колебаний на точность измерения в акселерометре имеется пневматический демпфер 1.

Принцип действия инерциальных навигационных систем основан на измерении пройденных самолетом расстояний S_x и вдоль принятых осей отсчета X и Y двойным интегрированием действующих ускорений а_х и а_у за время t полета. t

S_Х= а_хdt²

t

S_y= а_ydt²

Инерциальные системы являются прецизионными и наиболее сложными гироскопическими устройствами, содержащими акселе­рометры или акселерометры-интеграторы, стабилизированные в пространстве с помощью курсовой системы и датчика направления истинной вертикали и выполняющие интегрирование ускорений, возникающих при движении самолета, с целью определения скоро­сти полета и местоположения самолета относительно земли или в мировом пространстве.