Eine Trägheitsmesseinheit (IMU) ist eine Schlüsselkomponente von Navigationsgeräten, die in Flugzeugen, Raumfahrzeugen und Wasserfahrzeugen verwendet werden. Sie verwenden Beschleunigungsmesser, elektrische Meldemechanismen und Gyroskope, um Beschleunigungsraten, Rotationsänderungen und Orientierung zu analysieren und zu messen. IMUs werden auch in Lenkflugkörpernavigationssystemen verwendet. Die Trägheitsmesseinheit wird verwendet, um Gravitationskräfte zu messen, die allgemein als g-Kräfte bezeichnet werden.
Die Trägheitsmesseinheit arbeitet ähnlich wie Trägheitsnavigationseinheiten (INU) über eine Reihe von Gyroskopen und Beschleunigungsmessern und misst Gravitationskräfte und ist in der Lage, Zeitlinienaufzeichnungen der Messungen zu erstellen. Die von einer Trägheitsmesseinheit bereitgestellten Aufzeichnungen werden an einen Computer weitergeleitet, der dann die Fahrzeugposition basierend auf der gemeldeten Geschwindigkeit, den Richtungsaufzeichnungen und der verstrichenen Zeit berechnen kann. Diese Positionsaufzeichnung kann auch direkt auf ein elektronisches Kartensystem übertragen werden, um dem Betreiber oder Piloten einen geografischen Standort zu liefern. Diese Methode der Navigationssteuerung ähnelt in ihrer Natur globalen Positionierungssystemen (GPS), macht jedoch den externen Kontakt mit Satellitenpositionierungseinrichtungen überflüssig, was auf den wohlbekannten Begriff Koppelnavigation zurückgeht.
Ein bekanntes Problem von Trägheitsmesseinheiten ist die Positionsdrift, wodurch inkrementelle Fehler bei der Aufzeichnung auf den nächsten Satz von Messungen übertragen werden. Diese Positionsdrift – als akkumulierter Fehler bezeichnet – kann insbesondere über längere Zeiträume zu einigen Ungenauigkeiten der gemeldeten Position führen. Zusätzliche Komponenten von Navigationssystemen sind dafür ausgelegt, diese inkrementellen Fehler zu korrigieren, darunter Magnetkompasse, extern angebrachte Geschwindigkeitssensoren und GPS-Steuerung.
Üblicherweise in Kästen aus unterschiedlichen Metallen untergebracht, teilen sich Trägheitsmesseinheiten normalerweise den Raum mit drei Gyroskopen und drei Beschleunigungsmessern. Es gibt mehrere Hersteller, die die Maßeinheiten in unterschiedlichen Ausführungen und mit unterschiedlicher Genauigkeit herstellen. Einige Trägheitsmesseinheiten sind für spezielle Anwendungen konstruiert, wie z. B. die Miniatur-Inertialmesseinheit (MIMU). Die MIMU wurde speziell für den Einsatz während der Raumfahrt entwickelt, um dem Raumfahrzeug Stabilitätskontrolle zu bieten. MIMUs werden in der Satellitensteuerung, in Mondlandefähren und auf den Space Shuttles selbst verwendet.
Die Trägheitsmesseinheit ist ein wesentlicher Bestandteil der Navigationsausrüstung und kann zur Steuerung von bemannten und unbemannten Fahrzeugen verwendet werden. Die Einheiten werden in den meisten schwimmenden Fahrzeugen sowie in einer großen Anzahl von Flugzeugnavigationssystemen verwendet. Die Technologie wird auch in abstrakteren Anwendungen eingesetzt, beispielsweise für die Motion-Capture-Technologie und als integraler Bestandteil des persönlichen Transportgeräts Segway.