Технология, лежащая в основе датчиков, участвующих в инерциальной навигации, улучшилась за последние несколько лет, причем точность возросла, а размер и стоимость уменьшились. Помимо этих преимуществ, инерциальные датчики являются популярным выбором для разработчиков систем из-за того, что они в значительной степени невосприимчивы к помехам, поскольку они не зависят от внешних элементов, таких как система глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) или система УКВ всенаправленного диапазона (VOR).
В зависимости от применения, могут быть определены следующие качества датчика:
Субинерциальное или тактическое качество. Используется в краткосрочной навигации, и дрейф обычно компенсируется с помощью GNSS:
Дрейф гироскопа: 1º / час
Дрейф акселерометра: 10-3 г
Инерциальное или навигационное качество. Используется в долгосрочных и высокоточных приложениях.
Дрейф гироскопа: <10-2 ° / час
Дрейф акселерометра: <10-4 g.
Инерциальная навигация требует постоянного обновления положения на основе показаний, полученных от различных датчиков: акселерометров, гироскопов и т.д.
Космическая инерциальная система отсчета Земли (SPIRE) была первой инерциальной навигационной системой, которая появилась в 1953 году в составе навигационной системы бомбардировщика В-29 для полета из Бостона в Лос-Анджелес. Он использовал гироскопы и акселерометры для определения положения, не полагаясь на передачу или прием внешних сигналов, которые могли бы выявить положение самолета или сделать его уязвимым для вражеских помех. Это была первая по-настоящему успешная демонстрация инерциальной навигации. Однако это была массивная часть оборудования (диаметр 1,5 м и 1200 кг):
Инерциальная навигация жизненно важна под водой, поскольку спутниковые сигналы ГНСС не могут проникать в воду, и поэтому любая форма навигации ГНСС недоступна, когда подводная лодка полностью погружена. В 1954 году была выпущена подводная версия SPIRE-Корабельная инерциальная навигационная система (SINS). С тех пор для подводных лодок были разработаны чрезвычайно точные инерциальные навигационные системы, позволяющие осуществлять очень точную навигацию под водой в течение длительного периода времени.
Еще одним важным историческим моментом для инерциальной навигации стал компьютер наведения "Аполлон", который благополучно посадил лунный модуль на поверхность Луны в 1968 году.
Наиболее точные инерциальные навигационные датчики были разработаны для использования на атомных подводных лодках и межконтинентальных ракетах. Лучшим сенсорным блоком была усовершенствованная инерциальная опорная сфера AIRS, установленная в баллистических ракетах в 70-е гг. она имеет скорость дрейфа 1,5 х 10-5 ° / час. Однако AIRS имеет около 19 000 компонентов и был чрезвычайно дорог в производстве.
Неудивительно, что общая тенденция развития на протяжении многих лет заключалась в миниатюризации и совершенствовании датчиков от типа, используемого в SPIRE, до небольшого куба, который сделал возможным полеты человека на Луну. В настоящее время инерциальные датчики представляют собой крошечные чипы, которые могут быть интегрированы во многие устройства.
Прогресс технологии означал сокращение количества компонентов, меньшее техническое обслуживание, меньшие затраты и большую надежность.
