¿Cuál es la precisión de una unidad de medida inercial moderna y cómo se obtiene?

Este comentario reciente informa que:

la IMU en el nuevo (avión) localizaría la aeronave dentro de los 3 pies después de un vuelo de travesía, sin ninguna entrada de GPS que no sea la ubicación de inicio.

Dudo un poco sobre esta afirmación, al menos para una IMU basada únicamente en la medición inercial: durante la duración de un vuelo, me temo que se acumulan muchos más errores.

Entonces , ¿ cuál es la precisión de una unidad de medición inercial moderna sobre la duración de un vuelo, y de qué fuentes se obtiene ? Si alguna fuente (en particular, GPS) deja de estar disponible, ¿cómo degrada esa precisión?

Para un país del tamaño de Mónaco, la afirmación podría ser cierta...
el artículo de wiki del INS establece (sin referencia) que "La imprecisión de un sistema de navegación de buena calidad es normalmente inferior a 0,6 millas náuticas por hora en posición y del orden de décimas de grado por hora en orientación".
@ratchet freak: desde mi comprensión mínima de la medición inercial, el error en un modo puramente inercial debería crecer como el cuadrado del tiempo; o al menos significativamente más rápido que linealmente con el tiempo. Eso me hace dudar de esa fuente, aunque creo que está mucho menos alejada que la jactancia que cito.
Todas las unidades INS que conozco tienen tasas máximas de deriva especificadas en NM/hora, por lo que es lineal.
@fgrieu Debido a la afinación de Schuler , el error solo crece cuadráticamente durante los primeros 10 minutos más o menos. Los errores son oscilantes con un periodo de 84 minutos.
Ah, estoy corregido, gracias a todos. Mi exposición anterior a IMU fue en un contexto no aeronáutico (¡robots!) donde la posición se piensa para marcos de tiempo en minutos. Encontré este artículo que confirma las 0,6 millas náuticas por hora.
@fgrieu: Creo que deberías crear una respuesta basada en un resumen de ese enlace.

Respuestas (2)

Echemos un vistazo a la documentación del IRS moderno real . Dice (en la página 6) que si se pierden los datos del GPS, mantendrá RNP0.1 por 8 minutos, RNP0.3 por 20 minutos y RNP1 por 2 horas. Eso quiere decir que en 8 minutos el error no es mayor a 0.1 milla náutica con 95% de confianza, en 20 minutos no es mayor a 0.3 mn con 95% de confianza y en 2 horas el error no es mayor a 1 milla náutica nuevamente con 95% confianza.

Para obtener una descripción general de cómo funciona, consulte ¿Qué es un sistema de navegación inercial? ¿Como funciona? y por supuesto el artículo apropiado de Wikipedia . Básicamente mide la aceleración y la rotación (con giroscopios) y las integra en el tiempo. Los sistemas modernos hacen los cálculos digitalmente con filtros sofisticados para suavizar algunos errores.

Esos son los valores certificados . Es probable que la precisión real del INS sea significativamente mejor, pero el fabricante no puede garantizarlo para fines de certificación. Siempre hay un margen de seguridad y en sistemas como este suele ser un margen bastante grande.
@dvnrrs: La certificación solo requiere un 95 % de confianza aquí, lo cual es bastante bajo. Así que sospecho que el margen no tiene que ser tan grande en este caso.
@dvnrrs: Se incorpora un margen de seguridad en los procedimientos RNP en los que la separación real del terreno siempre es más alta (creo que al menos el doble, pero no estoy seguro de si es más) que la calificación RNP requerida.

Además de la respuesta de Jan, existen otros medios además del GPS para proporcionar datos de ubicación a un INS.
La triangulación VOR y NBD se ha utilizado durante décadas, mucho antes de que existiera el GPS.
Y siempre está el viejo y buen sextante, que un miembro de la tripulación capacitado puede usar para obtener una posición bastante precisa, en combinación con un buen reloj.

Ambos pueden proporcionar información de ubicación para actualizar un INS. Por supuesto, la actualización solo será tan buena como la habilidad de la tripulación que realiza el cálculo de la posición.

No estoy seguro de cuántos IRS son capaces de realinearse en vuelo a esas entradas y sospecho que no muchos. Los más antiguos ciertamente no pueden (he visto un informe de un incidente en el que un avión tuvo que aterrizar porque apagaron el INS por error y no se pudo reiniciar en vuelo).
@JanHudec, el 747-200 que conozco podría actualizarse en vuelo utilizando datos VOR. No reinicializado, pero actualizado. La inicialización de INS requiere que la aeronave esté estacionaria, incluso el viento fuerte puede causar problemas en algunas aeronaves.
¿Cuál es la precisión de una unidad de medida inercial moderna y cómo se obtiene?
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