¿Qué son los navegadores inerciales?

Déjame explicarte esto en términos simples.

Imagina que te han vendado los ojos y estás parado en un gigantesco tablero de ajedrez. Me gusta esto.

Ahora necesitas llegar a un cuadrado en particular en el otro extremo del tablero usando un sistema de navegación. Digamos que está en la posición f1 y necesita alcanzar c8.

en navegación GPS: comienza a caminar hacia la dirección general de su objetivo. tan pronto como entras en una nueva plaza, alguien susurra en tu año “Ahora estás en e2 … ahora estás en d3 … ahora estás en c4 … etc”.

Entonces, en la navegación GPS, siempre conoce su posición actual exacta y ajusta su curso utilizando esa información.

En navegación inercial: ese amistoso susurro en tu oído se ha ido. necesitas calcular tu propio movimiento para determinar dónde estás.

Digamos que estás en f1, avanzas un cuadrado, así que sabes que ahora deberías estar en f2. luego giras 90 grados a tu izquierda y mueves 3 casillas, así sabes que ahora deberías estar en c2 … y así sucesivamente.

En la navegación GPS, los satélites le susurran la posición actual. En la navegación inercial, sus propios sensores calculan su dirección, velocidad, momento angular y orientación para decirle dónde está “probablemente” en el momento presente.

Por lo tanto, su posición determinada por la navegación GPS tiene mejor “Certeza y confirmación”, mientras que su posición determinada por la navegación inercial tiene un cierto grado de predicción y suposición.

obviamente, la precisión del sistema de navegación inercial dependerá de la calidad de los sensores y del algoritmo que decodifica los datos del censor para calcular su posición. Pero la navegación inercial es un sistema completamente autosuficiente y no necesita ayuda externa como los satélites.

Los navegadores inerciales son dispositivos que permiten a los vehículos, bueno, navegar detectando su propio movimiento.

En su forma más simple, un navegador inercial es una plataforma estable aislada del movimiento del barco mediante la estabilización giroscópica.

Una representación increíblemente simplista de una plataforma estable (el rectángulo gris) aislada del movimiento del barco por los cardán (los círculos).

Los giroscopios funcionan por movimiento rotacional. Si alguna vez sostuvo un juguete de giroscopio y trató de moverlo en cualquier dirección que no sea su ángulo de movimiento, podría sentir que lucha contra usted. eso es lo que hacen los giroscopios. En este tipo de sistema hay tres giroscopios, Norte / Sur, Este Oeste y Arriba / Abajo (o ‘vertical’). Cuando los tres giroscopios funcionan correctamente, la plataforma estable se mantendrá nivelada, independientemente de lo que haga el barco (a falta de un barril, este conjunto no podría manejar la inversión vertical local)

Entonces, tienes una plataforma estable de nivel. Ahora quieres usarlo para la navegación. Ahora necesitas usar los acelerómetros. Detectan (sorpresa) la aceleración. Hay tres de ellos, al igual que los giroscopios. Norte / Sur, Este / Oeste, Arriba / Abajo.

Entonces, ¿cómo funciona el sistema?

En una explicación EXTREMADAMENTE simplificada, usted comienza en una posición inicial muy precisa y programa esa información en la computadora. Llamémoslo, X.

Entonces comienzas en X y mueves la nave. Este movimiento es de 3 valores hacia el norte, siete valores hacia el norte y 1 valor hacia abajo.

No importa cuáles son los valores. La computadora toma esos tres valores 3N, 7E, 1D, y hace el cálculo trigonométrico para decirle que el bote se movió a la posición Y. Si configuró todo correctamente, realmente movió el bote a la nueva ubicación.

En los buques militares de EE. UU., La navegación real se realiza mediante el navegador del barco y el departamento de navegación utilizando cartas para una técnica conocida como ‘Dead Reckoning’ (porque si no ‘calcula’ correctamente, podría estar muerto) utilizando los navegadores inerciales como solo una de sus fuentes de arreglos.

Solo para Grins, así es como se ve una plataforma estable apagada de la vida real con un par de protectores removidos:

Todos los animales como jonrones o submarinos migratorios y nucleares mientras están sumergidos y no pueden recibir señales de GPS.
Mi trabajo es tan simple que no tiene fórmulas. Solo usa el reloj circadiano para cronometría y la única señal es la detección precisa de la gravedad por el rotor interno en la molécula de ATP Synthase que gira a unas 10000 RPM. Mi artículo de 1989 preveía una molécula con rotor interno. Este rotor tiene las propiedades dinámicas de un trompo y precesos alrededor de la vertical local que actúa como una línea de plomada.
Actualmente soy uno de los editores del sitio web animalnav dot org con sede en el Reino Unido.