¿Qué es una unidad de medición inercial?

Una unidad de medición de inercia (IMU) es un componente clave del equipo de navegación utilizado en aviones, naves espaciales y vehículos a base de agua. Utilizan acelerómetros, mecanismos de información eléctrica y giroscopios para analizar y medir las tasas de aceleración, el cambio de rotación y la orientación. Las IMU también se utilizan en sistemas de navegación con misiles guiados. La unidad de medida inercial se utiliza para medir fuerzas gravitacionales, comúnmente conocidas como fuerzas g.

Trabajando de manera similar a las unidades de navegación inercial (INU) a través de una serie de giroscopios y acelerómetros, la unidad de medición inercial mide las fuerzas gravitacionales y puede producir registros de las mediciones en la línea de tiempo. Los registros proporcionados por una unidad de medición inercial se pasan a una computadora, que luego puede calcular la posición del vehículo en función de la velocidad informada, los registros direccionales y el tiempo transcurrido. Este registro posicional también se puede transponer directamente a un sistema de mapeo electrónico para proporcionar al operador o piloto una ubicación geográfica. Este método de control de navegación es similar en naturaleza a los sistemas de posicionamiento global (GPS), pero niega la necesidad de un contacto externo con las instalaciones de posicionamiento satelital, lo que se refiere al conocido término de cálculo muerto.

Se sabe que un problema que sufren las unidades de medición inercial es la deriva posicional, por lo que los errores incrementales en el registro se transfieren al siguiente conjunto de mediciones. Esta deriva posicional, conocida como error acumulado, puede provocar algunas imprecisiones en la ubicación informada, particularmente durante períodos de tiempo más largos. Los componentes adicionales de los sistemas de navegación están diseñados para corregir estos errores incrementales, incluidas las brújulas magnéticas, los sensores de velocidad montados externamente y el control GPS.

Comúnmente alojadas en cajas de diversos metales, las unidades de medición de inercia generalmente comparten espacio con tres giroscopios y tres acelerómetros. Hay varios fabricantes que producen las unidades de medida en diferentes estilos y con diferentes niveles de precisión. Algunas unidades de medida de inercia se construyen para aplicaciones específicas, como la unidad de medida de inercia en miniatura (MIMU). El MIMU fue desarrollado específicamente para usarse durante el viaje espacial para proporcionar control de estabilidad a la nave espacial. Las MIMU se utilizan en el control satelital, los módulos lunares y en los transbordadores espaciales.

Un elemento esencial del equipo de navegación, la unidad de medición de inercia se puede utilizar para controlar embarcaciones tripuladas y no tripuladas. Las unidades se utilizan en la mayoría de las embarcaciones flotantes, así como en una gran cantidad de sistemas de navegación de aviones. La tecnología también se utiliza en aplicaciones más abstractas, como la tecnología de captura de movimiento y como parte integral del dispositivo de transporte personal Segway.