Atalet Navigasyon Teknolojisi Açıklaması: 1 Boyuttan 3 Boyuta Konumlandırma İlkeleri

Eylemsizlik Teknolojisine Giriş

(2) Eylemsizlik Navigasyonunun Prensibi

Eylemsizlik navigasyonu, temel bir navigasyon ve konumlandırma teknolojisidir ve Newton'un klasik mekanik yasalarına dayanır. Hareket halindeki bir nesnenin konumunu, hızını ve tutumunu, ivmesini ve açısal hızını ölçerek herhangi bir harici referans sinyaline ihtiyaç duymadan belirler.

Temel ilişkiler şu şekilde ifade edilir:

Burada:

• a = ivme vektörü

• v = hız vektörü

• r = konum vektörü

• t = zaman

İvme ve açısal hız verilerinin sürekli entegrasyonu yoluyla, bir Eylemsizlik Navigasyon Sistemi (ENS) yer değiştirme, hız ve yönelim gibi gerçek zamanlı hareket bilgilerini hesaplayabilir.

1B (Tek Boyutlu) Navigasyon

Basitleştirilmiş bir tek boyutlu navigasyon senaryosunda, yalnızca bir ivmeölçer gereklidir.
Tek bir eksen boyunca (örneğin, bir trenin hareket yönü) doğrusal ivmeyi ölçer.

Temel prensip:
İvmeyi bir kez entegre ederek hızı elde edersiniz; hızı tekrar entegre ederek konumu elde edersiniz.

2B (İki Boyutlu) Düzlemsel Navigasyon

Bir tren veya araç gibi düzlemsel hareket için:

• İki ivmeölçer yanal ve boylamsal ivmeleri ölçmek için kullanılır.

• Bir jiroskop gerçek zamanlı yön açısını (yönelim) ölçmek için eklenir.

• İvme verileri X ve Y eksenlerine yansıtılır ve 2B uzayda hız ve konumu hesaplamak için entegre edilir.

Uygulamalar:
Kara araçları, demiryolu sistemleri, robotik, deniz taşıtları ve düz bir düzlemde konum takibi gerektiren diğer navigasyon sistemleri.

3B (Üç Boyutlu) Navigasyon

Tam üç boyutlu navigasyon için:

• Üç ivmeölçer X (yanal), Y (boylamsal) ve Z (dikey) eksenleri boyunca ivmeyi ölçer.

• Üç jiroskop bu eksenlerin her biri etrafındaki açısal hareketi ölçer.

Bu altı sensörün birleştirilmesi, sistemin 3B hareket ve tutum bilgilerini, yuvarlanma, eğim ve sapma açıları dahil olmak üzere hesaplamasını sağlar.

Temel Bileşenler:

• İvmeölçer (doğrusal ivmeyi ölçer)

• Jiroskop (açısal hızı ölçer)

• Yuvarlanma, eğim ve azimut motorlu montaj çerçevesi

Bu yapılandırma, modern Eylemsizlik Ölçüm Birimleri (EÖB'ler) ve Eylemsizlik Navigasyon Sistemlerinin (ENS'ler) temelini oluşturur ve şunlarda kullanılır:

• Havacılık ve uzay

• Otonom araçlar

• Gemiler ve su altı navigasyonu

• İHA'lar (İnsansız Hava Araçları)

• Savunma ve füze güdümü

• Endüstriyel robotik ve haritalama sistemleri

• 
• 
•