Un’unità di misura inerziale (IMU) è un componente chiave delle apparecchiature di navigazione utilizzate in aeroplani, veicoli spaziali e veicoli a bordo d’acqua. Utilizzano accelerometri, meccanismi di segnalazione elettrica e giroscopi per analizzare e misurare i tassi di accelerazione, il cambiamento di rotazione e l’orientamento. Le IMU sono anche utilizzate nei sistemi di navigazione missilistica guidata. L’unità di misura inerziale viene utilizzata per misurare le forze gravitazionali, comunemente denominate forze g.
Funzionando in modo simile alle unità di navigazione inerziale (INU) tramite una serie di giroscopi e accelerometri, l’unità di misura inerziale misura le forze gravitazionali ed è in grado di produrre registrazioni della linea del tempo delle misurazioni. I record forniti da un’unità di misura inerziale vengono passati a un computer, che può quindi calcolare la posizione del veicolo in base alla velocità, ai record direzionali e al tempo trascorso riportati. Questa registrazione posizionale può anche essere trasposta direttamente su un sistema di mappatura elettronica per fornire all’operatore o al pilota una posizione geografica. Questo metodo di controllo della navigazione è di natura simile ai sistemi di posizionamento globale (GPS), ma nega la necessità di un contatto esterno con le installazioni di posizionamento satellitare, il che si traduce nel noto termine “calcoli morti”.
Un problema che è noto che le unità di misura inerziali soffrono è la deriva posizionale, per cui gli errori incrementali nella registrazione vengono riportati alla successiva serie di misurazioni. Questa deriva posizionale – indicata come errore accumulato – può portare ad alcune imprecisioni nella posizione segnalata, in particolare per periodi di tempo più lunghi. Componenti aggiuntivi dei sistemi di navigazione sono progettati per correggere questi errori incrementali, tra cui bussole magnetiche, sensori di velocità montati esternamente e controllo GPS.
Comunemente alloggiati in scatole di vari metalli, le unità di misura inerziale condividono solitamente lo spazio con tre giroscopi e tre accelerometri. Esistono diversi produttori che producono le unità di misura in diversi stili e con diversi livelli di precisione. Alcune unità di misurazione inerziale sono costruite per applicazioni specifiche, come l’unità di misurazione inerziale in miniatura (MIMU). Il MIMU è stato sviluppato appositamente per essere utilizzato durante i viaggi nello spazio per fornire controllo di stabilità al veicolo spaziale. Le MIMU sono utilizzate nel controllo satellitare, nei moduli lunari e nelle navette spaziali stesse.
Un elemento essenziale delle apparecchiature di navigazione, l’unità di misura inerziale può essere utilizzata per controllare sia le imbarcazioni con equipaggio sia quelle senza pilota. Le unità sono utilizzate nella maggior parte delle imbarcazioni galleggianti e in un gran numero di sistemi di navigazione aerea. La tecnologia viene utilizzata anche in applicazioni più astratte, come ad esempio la tecnologia di motion capture e come parte integrante del dispositivo di trasporto personale Segway.