INS означает инерциальную навигационную систему . Это навигационная система, которая использует датчики (в первую очередь акселерометры и гироскопы) для постоянного отслеживания положения, скорости и ориентации объекта, не полагаясь на внешние сигналы, такие как GPS. INS вычисляет его положение, измеряя ускорение и угловую скорость объекта, которые затем интегрируются с течением времени для определения изменений в положении и ориентации.
Ключевые компоненты INS:
- Акселерометры:
- Эти датчики измеряют силы ускорения, действующие на систему вдоль нескольких оси (обычно x, y и z). Интегрируя данные о ускорении с течением времени, они предоставляют информацию об изменениях скорости и со временем изменения в положении.
- Гироскопы:
- Гироскопы измеряют угловую скорость (скорость вращения) вокруг оси системы. Эти данные используются для определения ориентации (высота, рыскания и броска) объекта относительно эталонной рамки, помогая отслеживать его отношение или заголовок.
- Магнитометры (необязательный):
- В некоторых системах магнитометры используются для измерения магнитного поля Земли и оказания помощи в оценке ориентации, предоставляя дополнительную информацию.
- Вычислительный блок:
- Процессор, который интегрирует данные из акселерометров, гироскопов, а иногда и магнитометров для вычисления позиции, скорости и ориентации объекта в режиме реального времени.
Как работает INS:
- Начальная настройка : В начале система нуждается в начальной позиции и ориентации (обычно предоставляется GPS или ручным вводом).
- Измерения ускорения и угловой скорости : INS использует акселерометры для обнаружения изменений скорости (ускорения) и гироскопов для измерения скорости вращения (угловая скорость).
- Интеграция данных : система интегрирует эти измерения во времени, используя математические алгоритмы (например, фильтры Калмана) для оценки текущей позиции и ориентации объекта на основе начальных значений.