|
==פרוט טכני==
[[קובץ:Flight dynamics with text heb.PNG|שמאל|גבול|250px|צירי התנועה ה"טבעיים" של ה[[מטוס]]]]מערכות ניווט אינרציאליות כוללת מדי תאוצה זוויתית ומדי תאוצה קווית, חלקן כוללות גירוסקופים המאפשרים התייחסות לאוריינטציה המוחלטת, לכיוון אליו פונה המערכת ללא תלות במדידות וחישובים קודמים של המערכת.
[[קובץ:Flight dynamics with text heb.PNG|שמאל|גבול|250px|צירי התנועה ה"טבעיים" של ה[[מטוס]]]]
מדי תאוצה זוויתית מודדים את תאוצת המערכת בחלל. לרוב ימצא בכל מישור תנועה לפחות מד תאוצה זוויתית אחד. התנועות הסיבוביות במישורי התנועה הן עלרוד (חרטום עולה או יורד), סבסוב (חרטום פונה ימינה או שמאלה) וגלגול (סיבוב בציר המקביל לכיוון ההתקדמות).
מנ"א המופעלות על רכבים הנעים סמוך לפני כדור הארץ כוללות מתקן נוסף (Schuler tuning) המשמר את כיוון המערכת כולה ביחס למרכז כדור הארץ. בעת תנועת הרכב על פני השטח, נשארת המנ"א פונה לכיוון מרכז הכדור.
===פלטפורמה מיוצבת גירוסקופים בגימבלים===
אחת הדרכים לסידור חיישני תאוצה היא הצבת מדי התאוצה הקווית על פלטפורמה מיוצבת גירוסקופים בגימבלים (gimbaled gyrostabilized platform). [[גימבל]]ים הן שלוש טבעות המחוברות זו לזו דרך מיסבים המונחים בדרך המציבה את הטבעות בזווית ישרה זו לזו. הגימבלים מאפשרות לפלטפורמה במרכזן להסתובב לכל כיוון או לרכב שאליו מחוברת הפלטפורמה להסתובב לכל כיוון מסביב לפלטפורמה, בלי שישפיע על כיוונה.
חסרונה הגדול של מערכת כזו הוא מחירם של חלקיה המכנים המדויקים. בנוסף, היא כוללת חלקים נעים הנוטים לבלאי ולמעצורים ו"[[נעילת גימבל]]"{{הערה|1="נעילת גימבל" מתארת אובדן דרגת חופש המתרחש כאשר שתיים מהטבעות מגיעות לאותו מישור. ראו בוויקיפדיה באנגלית [[:en:Gimbal lock|Gimbal lock]]}} עלולה להתרחש בה. מערכת ההנחיה העיקרית של חלליות אפולו השתמשה בפלטפורמת גימבל תלת-צירית שהעבירה נתונים למחשב ההנחיה של החללית. תמרוני החללית תוכננו בדרך שלא תאפשר מצב של "נעילת גימבל".
המדידים הנמצאים כיום בשימוש כוללים גירוסקופ תנודות, [[HRG|גירוסקופ כיפת תהודה]], חיישן מגנטו-הידרודינמי, [[RLG|גירוסקופ מבוסס טבעת לייזר]], [[FOG|גירוסקופ סיב אופטי]] ועוד.
===פלטפורמה מיוצבת גירוסקופים תלויה בנוזל===
בדרך זו נעשה כיול המערכת תוך כדי תנועת הרכב באוויר או ביבשה. אוריינטציה מבוססת תנועה מאושרת לשימוש על ידי [[מנהל התעופה הפדרלי של ארצות הברית]] (FAA) לטיסות מסחריות הנמשכות עד 18 שעות.
===גירוסקופ תנודות===
גירוסקופ תנודות מבוסס על נטייתם של גופים מתנודדים לנוע באותו מישור תנועה. גירוסקופ תנודות זול יותר ומדויק פחות מגירוסקופים אחרים. הוא משמש במערכות ניווט בהן הניווט האינרציאלי משני לניווט לווייני, כגון מערכת ניווט במכונית. נתונים מגירוסקופי תנודות וממד המרחק של המכונית משמשים לניווט עיוור ברגעים קצרים בהם מערכת הניווט הלווייני אינה מתפקדת עקב בעיית קליטה מהלוויינים כגון בעת נסיעה במנהרה.
מימוש גירוסקופ כזה באמצעות טכנולוגיות MEMS, Micro Electro Mechanical System איפשר הוזלה מהותית של המערכות האנרציליות ומערכות מסוג זה משולבות במכוניות ואפילו בחלק מה"סמארטפונים"
===גירוסקופ כיפת תהודה ===
{{ערך מורחב|HRG}}
HRG, או גירוסקופ כיפת תהודה ('''H'''emispherical '''R'''esonator '''G'''yro) בנוי כחצי כדור של גביש [[פיאזואלקטריות|פיזיואלקטרי]]. יכולתו לזהות ולמדוד תנועה מבוססת על תכונתו של [[גל עומד]] שנוצר בחלל תהודה לשמור על כיוונו גם אם חלל התהודה מסתובב. גביש פיזיואלקטרי יכול ליצור גל וכן למדוד השפעת גל קיים.
גירוסקופ תהודה חצי כדורי אינו כולל חלקים נעים ומדידותיו מדויקות. חסרונו במחירו הגבוה עקב הקושי בייצור חצי כדור מדויק.
===חיישן מגנטו-הידרודינמי===
חיישן מגנטו-הידרודינמי בנוי ממגנט קבוע ומערכת אלקטרודות בעלת יכולת תנועה על ציר. כאשר נוצרת תנועה יחסית בין המגנט לאלקטרודות, נוצר מתח שגודלו תלוי במהירות הסיבוב.
=== גירוסקופ מבוסס טבעת לייזר ===
{{ערך מורחב|RLG}}
במערכות אלו, מדידת האוריינטציה מבוססת על שתי קרני [[לייזר]] קוהורנטיות שנעות בכיוונים הפוכים לאורך אותו מסלול אופטי טבעתי. תמונת ההתאבכות המתקבלת בכתם האור שנוצר כתוצאה מההארה של שתי הקרניים, יוצרת "פסים של אור וחושך".
מערכת זו מבוססת על "[[אפקט סניאק]]" ("Sagnac effect").
מכיוון שלמערכות אלו אין חלקים נעים, שלושת הצירים בדרך כלל יצוקים לתוך אותו "גוש" אופטי וקריאת הנתונים מתבצעת אלקטרונית, מתקבלת מערכת עם אמינות טכנית טובה בהרבה ממערכות המבוססות על גירוסקופים מכניים.
רוב המערכות שנמצאות כיום בשימוש, משלבות RLG ביחד עם פתרון [[GPS]]. דוגמאות למערכות שבהן משולב RLG כמערכת עיקרית כוללות:
AIRBUS 320, Boeing 777, B52H, [[F16]]C/D, SUKHOI 30MKI, Trident missiles
=== ג'רוסקופ מבוסס סיב אופטי FIBER OPTIC GYRO ===
{{ערך מורחב|גירוסקופ סיב אופטי}}
גם מערכת זו נשענת על "אפקט סניאק", אלא שבמקום שהלייזר ינוע בתוך גביש במצב מוצק, הלייזר נע לאורך [[סיב אופטי]].
המעבר מגביש מוצק לסיב אופטי מקטין את הדיוק, אולם, הדיוק משתפר ככל שאורך הסיב מתארך. מקובל להשתמש באורך סיב של מאות מטרים ולפעמים אפילו יותר, בכל ציר.
סוג זה של מערכות אינרציליות מתאים במיוחד לכלי טיס בלתי מאוישים, במשולב עם מערכות GPS ולטילים טקטיים שזמן המעוף שלהם מוגבל לדקות בודדות.
==הערות שוליים==
| 