Trägheitsnavigation

Trägheitsnavigation,

 

Inertialnavigation, v. a. in der Luft- und Raumfahrt angewandtes, von äußeren Einrichtungen unabhängiges Navigationsverfahren, bei dem die Eigenortung mithilfe einer ständigen Registrierung der (z. B. während des Fluges infolge von Geschwindigkeits- und Richtungsänderungen auftretenden) Trägheitskräfte beziehungsweise der ihnen proportionalen Beschleunigungen erfolgt. Als Messwertgeber dienen zwei oder drei Beschleunigungsmesser, die in rechtwinklig zueinander verlaufenden Achsen auf einer kreiselstabilisierten, kardanisch gelagerten Plattform angeordnet sind; diese behält ihre Lage im Raum (unabhängig von der Bewegung des Gehäuses) bei; sie wird daher bei der erdbezogenen Navigation ständig automatisch auf die örtliche Vertikale, d. h. parallel zur Erdoberfläche, ausgerichtet. Ein dem Messsystem angeschlossener Bordrechner integriert die Summe aus gemessener und (vom Gravitationspotenzial der Erde bekannter) gravitativer Beschleunigung. In einer ersten Integrationsstufe wird die Geschwindigkeit und in einer zweiten Stufe die Position berechnet. Der Positionsfehler nimmt bei dieser »reinen« Trägheitsnavigation infolge unvermeidlicher Mess- und Systemfehler ständig zu (etwa 2 km pro Flugstunde bei Trägheitsnavigationssystemen in Verkehrsflugzeugen). Die gestützte Trägheitsnavigation sorgt dafür, dass die Ortungsfehler begrenzt bleiben. Dabei werden außer den Beschleunigungsmessungen Geschwindigkeitsmessungen (mittels Bordradar) und Positionsmessungen der Funknavigation oder der astronomischen Navigation zur Stützung herangezogen. - In plattformlosen beziehungsweise fahrzeugfesten Trägheitsnavigationssystemen (Strap-down-Systemen) sind die Beschleunigungsmesser fest mit dem Fahrzeug verbunden, machen also alle Fahrzeugbewegungen mit. Solche Konstruktionen sind einfacher und robuster, stellen aber höhere Anforderungen an Sensoren und Rechner.