Sistema de navegación inercial (INS)/Sistema de referencia inercial (IRS) - Inertial Navigation System (INS)/Inertial Reference System (IRS)
Un sistema de navegación inercial (INS) se utiliza en algunas grandes aeronaves para la navegación de largo alcance. También puede identificarse como un sistema de referencia inercial (IRS), aunque la designación IRS suele reservarse para los sistemas más modernos.
Un INS/IRS es un sistema autónomo que no requiere señales de radio de entrada de una instalación de navegación en tierra o de un transmisor. El sistema obtiene información sobre la actitud, la velocidad y la dirección a partir de la medición de las aceleraciones de la aeronave a partir de un punto de partida conocido.
La localización de la aeronave se actualiza continuamente mediante cálculos basados en las fuerzas experimentadas por los acelerómetros del INS. Se utiliza un mínimo de dos acelerómetros, uno referenciado al norte y el otro referenciado al este. En las unidades más antiguas, están montados en una plataforma giroestabilizada. Esto evita la introducción de errores que pueden resultar de la aceleración debida a la gravedad.
Un INS utiliza un complejo cálculo realizado por un ordenador INS para convertir las fuerzas aplicadas en información de localización. Un cabezal de control de la interfaz se utiliza para introducir los datos de posición de la ubicación inicial mientras la aeronave está estacionada en el suelo.
Esto se llama inicialización. A partir de ese momento, todo el movimiento de la aeronave es detectado por los acelerómetros incorporados y se ejecuta a través del ordenador. Los bucles de retroalimentación y corrección se utilizan para corregir el error acumulado a medida que avanza el tiempo de vuelo. La cantidad de error de un INS en una hora de vuelo es un punto de referencia para determinar el rendimiento.
Es posible un error acumulado de menos de una milla después de una hora de vuelo. El ajuste continuo y preciso de la plataforma giroestabilizada para mantenerla paralela a la superficie de la Tierra es un requisito clave para reducir el error acumulado. Se utiliza un sistema de coordenadas de latitud/longitud al dar la salida de localización.
El INS está integrado en el sistema de gestión de vuelo de un avión y en el sistema de control de vuelo automático. Se pueden introducir puntos de referencia para una trayectoria de vuelo predeterminada y el INS guiará a la aeronave hacia cada punto de referencia sucesivamente. También es posible la integración con otras ayudas a la navegación para garantizar una corrección continua y una mayor precisión, pero no es necesaria.
Los sistemas modernos de INS se conocen como IRS. Son unidades completamente de estado sólido sin partes móviles. Los giroscopios láser de tres anillos sustituyen a los giroscopios mecánicos de los antiguos sistemas de plataforma INS. Esto elimina la precesión y otros defectos de los giroscopios mecánicos.
El uso de tres acelerómetros de estado sólido, uno para cada plano de movimiento, también aumenta la precisión. La salida del acelerómetro y el giroscopio se introducen en el ordenador para el cálculo continuo de la posición de la aeronave.
El IRS más moderno que se integra es el GPS por satélite. El GPS es extremadamente preciso por sí mismo. Cuando se combina con el IRS, crea uno de los sistemas de navegación más precisos disponibles. El GPS se utiliza para inicializar el IRS, por lo que el piloto ya no tiene que hacerlo.
El GPS también introduce datos en el ordenador del IRS que se utilizan para la corrección de errores. Las interrupciones ocasionales del servicio y las imprecisiones de altitud del sistema GPS no suponen ningún problema para el IRS/GPS.
El IRS funciona continuamente y es completamente autónomo dentro de la unidad IRS. Si el GPS falla, la parte del sistema IRS continúa sin él. La última tecnología electrónica ha reducido considerablemente el tamaño y el peso de las unidades de aviónica INS/IRS.
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