Teoria De Navegacion Inercial

NI Navegación Inercial
SNI Sistema de Navegación Inercial
USA United States of America
URSS Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas
TV Televisión
SNS Sistema de Navegación Satelital
SI Sistema Inercial
SC Sistema Complejo
SIN Sistema Integrado
FK Filtración o filtro de Kalman
PG Plataforma Giroestabilizada
CM Centro de masas


TEORIA DE LA NAVEGACION INERCIAL (enero 2009)

LaNavegación Inercial (NI) es la determinación autónoma de la ubicación en un espacio cerrado, mediante sistemas denominados de NI.
Los errores de estos sistemas con el tiempo crecen.
Estos sistemas permiten determinar las coordenadas de la ubicación de acuerdo a un diseño predeterminado, pero no garantizan la exactitud requerida. De allí que se corrijan mediante el empleo de sensores como, porejemplo, los equipos que funcionan a base del efecto Doppler.
Los sistemas de navegación de Doppler se usaban en cohetería y aviación; sin embargo había un problema: estos equipos eran perturbados por las interferencias. Si el objeto iba a trabajar en forma inercial pura, entonces iba a tener grandes errores. Los Sistemas de Navegación Inercial (SNI) no pueden ser usados para la navegación en unplano vertical porque los errores crecen en forma cuadrática en función del tiempo. Para eliminar estos errores se emplean filtros barométricos baroinerciales; mediante el empleo de baroaltímetros y radioaltímetros se logra mejorar la calidad: los errores se corrigen con variación de presión y radioaltímetros.
Las frecuencias y características de los sensores son muy diferentes; entonces, se puedeseparar sistemáticamente los errores de cada sensor. En esto se basan los sistemas correlacionales extremos de navegación, sistemas modernos que trabajan de acuerdo al perfil o nivel del suelo a lo largo de la línea de los ríos y líneas de transmisión eléctrica, por ejemplo, las cuales deberán estar representadas en los mapas.
En los cohetes estratégicos de Estados Unidos de América (USA) y laUnión de Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS) se usaban estos sistemas hasta hace diez años. La exactitud de estos sistemas depende de la calidad de la información de la altitud del suelo, pudiendo llegar a ser la precisión de 0.5 km si se tiene un buen conocimiento del suelo. En un terreno de nivel plano la exactitud es de 2 km. Los cohetes Tomahawk (USA) tenían esta exactitud; convenía en casode armamento con ojiva nuclear. Adicionalmente, en los Tomahawk se usaban sistemas de navegación final: radares infrarrojos, sistemas óptico-electrónicos y de televisión (TV).
Previamente, en los cohetes Tomahawk se instalaron los sistemas de navegación por satélite (SNS), desarrollados desde 1983 en USA, en que se aprobó el programa para la navegación por satélite: 24 satélites girando en órbitascirculares de 20183 km de altura. Esto permite al cohete, como al avión, ver, por lo menos, 4 satélites y procesar la información que recibe de éstos. En algún lugar se pierde la información y en otro se entra en contacto la información que recibe la unidad del cohete: recibe con retardo la frecuencia del satélite; de acuerdo a esto, se puede determinar la distancia entre el satélite y el cohete.Para esto, se debe saber con alta exactitud la posición del satélite. La posición de los satélites se corrige constantemente con respecto a la tierra; para ello, existen los sistemas o estaciones de guiado (si se destruyen estas estaciones, todo el sistema deja de operar; para no destruirlas, USA y URSS usan estaciones móviles). La exactitud que se puede desarrollar con el SNS es de 30 m (3σ). Laexactitud en la determinación de la velocidad es de 0.1 m/s. Los errores de los SNS son de alta frecuencia.
El sistema de Doppler nos daba una exactitud de 1.3 m/s.
Para fines militares, se requiere proporcionar de manera muy exacta las cooordenadas del objetivo. Con los mapas se logra una exactitud de 30÷50 m (probabilidad; hasta 3σ). Los cohetes Tomahawk pueden alcanzar como objetivo la...