Inerciální měřící systémy

1. Inerciální měřící systémy Bc. Jindřich Poledňák

2. definice • zařízení pro inerciální navigaci obsahující gyroskopy a akcelerometry, které určují nezávisle na prostorové poloze senzoru (letecké kamery, laserového skeneru apod.) jeho úhlové prvky vnější orientace vůči přijatému souřadnicovému referenčnímu systému

3. k čemu je dobrá • v geodézii především při fotogrammetrii, případně dálkovém průzkumu pro určení prvků vnější orientace • používá se především v kombinaci s GPS • GPS má vysoce dlouhodobou stabilitu, ale souřadnice jsou určeny v časových intervalech, IMU překlenuje dobu bez určení souřadnic a překonává i výpadek signálu ze satelitu

4. co určuje • náklony ve 3 osách • ortogonální zrychlení ve třech směrech

5. IMU • základem jsou dva typy senzorů • gyroskop • akcelerometr • může obsahovat i další senzory, např. magnetometr (měření magnetické indukce)

6. gyroskop • gyroskop je zařízení, určené k navigaci a určování směru • v gyroskopu působí tři síly • rotace gyroskopu • rotace Země • přitažlivá síla Země • při omezení některého ze stupňů volnosti získáme hledaný úhel náklonu • v IMU 3 gyroskopy (pro všechny určované směry)

7. akcelerometr • slouží k měření zrychlení (udává změny polohy oproti rovnoměrnému přímočarému pohybu)

8. přesnost IMU • hlavní nevýhodou je přesnost závislá na čase – čím déle měříme tím menší přesnost určení souřadnic vůči výchozímu bodu • z toho důvodu se používá v kombinaci s GPS, která kompenzuje tyto systematické chyby • přesnost • v poloze 0,5 –1m po uplynutí 1 minuty (při běžné rychlosti letu vzdálenost cca 3000m) • Rotační úhly jsou za stejný časový úsek určeny s přesností cca 0,5 – 5mgon.

9. zprovoznění IMU • při zavádění přístroje do provozu je třeba jej kalibrovat • kalibrace se provádí nad kalibračním polem s dostatečným počtem navazujících a vlícovacích bodů

10. děkuji za pozornost