Ingenieria

SISTEMA INERCIAL

El sistema de navegación inercial (INS) es un concepto de navegación avanzado diseñado como una parte integral de los sistemas de aviónica. Este sistema no solo asiste en el modo de navegación de gran circulo, también provee los comandos de gobierno para que el autopiloto comande la aeronave a través de los distintos way-points.
Además de estos comandos de gobierno , el INSposee un giroscopo, el cual censa la actitud del avión en PITCH, ROLL y YAW, para mantener el avión y el display meteorológico en un nivel de actitud; para estabilizar la señal de HDG; y para presentar en los instrumentos del avión los datos de navegación y la actitud de la aeronave.
Los acelerómetros en la unidad giroscópica, censa todas las aceleraciones verticales y horizontales (los cambios develocidad) para resolver las ecuaciones de navegación para mantener la aeronave en el rumbo deseado.
El INS posee las siguientes características:
➢ Auto alineación y calibración automática son realizadas cada vez que el INS se enciende.
➢ El INS no requiere ninguna entrada desde sistemas de ayuda a la navegación,
externas al avión.
➢ El INS continuamente monitoreasu propia performance y genera las
indicaciones de WRN, cuando las señales de salida y los datos presentados no son confiables.
➢ El ingreso de la presente posición , los WPT y los datos del destino , son
fácilmente realizados a través de un teclado. La performance de la aeronave
puede ser mejorada durante el vuelo a través de un punto fijo cuando laprecisión de la presente posición es requerida.

Principios básicos del INS: Acelerómetros

Un acelerómetro es un componente esencial de cualquier sistema de navegación inercial, el cual censa los cambios en la velocidad del avión. En su forma mas simple , un acelerómetro consiste de un pequeño objeto suspendido entre dos resortes. La aceleración censada en la dirección horizontal causa que la masacomprima uno de los resortes de soporte, y alargue el otro.
La fuerza de compresión es igual y opuesta a la extensible. El desplazamiento de los resortes es directamente proporcional a las fuerzas de aceleración o desaceleración. Tanto como el acelerómetro permanece con su eje censado perpendicular al eje vertical del campo gravitacional de la tierra, solamente la aceleración debido loscambios de velocidad horizontal del avión es censado. Por lo tanto un acelerómetro debe mantener su nivel todo el tiempo, para que no mal interprete las fuerzas de gravedad como una aceleración.
Matemáticamente luego es posible la derivada de la función velocidad y distancia a partir de una función aceleración original, a través de un proceso de integraciones sucesivas, para obtener la distanciarecorrida.
Por ejemplo:
Suponiendo trayectorias rectas para llegar a casa, anotando las distintas velocidades y el tiempo de las mismas:




SPEED TIME DISTANCE/MIN DIST. CUBIERTA
35 15min .5833 8.75millas
40 20 .6666 13.33
45 10 .750 7.5 55 15 .916 13.75
Distancia total cubierta= 43.33 millas

Esta fue la distancia cubierta sin tener en cuenta lasdirecciones, o sin entrada de HDG.

GYRO DEL INS
Otro componente esencial es el giroscopo , el cual se basa en la rotación de las masas para resistirse a cualquier fuerza que tienda a cambiar la dirección de su eje de rotación.
Dado que la tierra gira en el espacio, el espacio en que permanece orientado el giro depende del observador, esto hace al giro no recomendable para ser usado como unareferencia fija de la tierra, salvo que sea deliberadamente hecho para que gire a una velocidad proporcional a la vel. de rotación de la tierra. Cuando es terqueado de esta manera, el eje de rotación permanece estacionario, y el giro es verdaderamente esclavizado al sistema de coordenadas de la tierra.
Una segunda forma de precesión aparente es debido al movimiento de la aeronave sobre la...