Un système de navigation inertielle (INS) est une aide informatisée utilisée dans les applications de l’aviation, de la marine, du guidage de missiles et des vols spatiaux. Le système utilise un style à l’estime d’orientation positionnelle basé sur les entrées d’accéléromètres et de gyroscopes et calculé par un ordinateur de bord. Les systèmes INS ne nécessitent aucune référence ou entrée externe pour maintenir leur intégrité de navigation et sont précis à un peu plus de 600 m (650 verges). Cette indépendance vis-à-vis des références externes rend l’INS immunisé contre la plupart des techniques de guerre électronique telles que le brouillage ou la signalisation leurre. Malheureusement, les dispositifs INS sont coûteux et complexes, ce qui empêche souvent leur utilisation en dehors des applications spécialisées.
Cette forme de système de navigation fournit les intrants nécessaires aux opérateurs ou aux mécanismes de pilotage automatique des aéronefs, des navires, des missiles guidés et des engins spatiaux. Ces informations de navigation sont calculées par un ordinateur de bord sur la base de deux entrées internes principales. Le premier est un ensemble d’informations insérées manuellement concernant le point de départ et tous les points de cheminement suivants le long de l’itinéraire. Ces informations sont généralement disponibles à partir de cartes ou d’équipement de positionnement global par satellite (GPS) et sont généralement entrées dans l’ordinateur INS par l’équipage. Une fois le vol ou le voyage en cours, des capteurs de mouvement dans le véhicule fournissent au système de référence inertiel un flux constant d’informations de position en temps réel que l’ordinateur utilise pour comparer les positions réelles et prévues.
Si ces deux ensembles d’informations diffèrent, l’ordinateur du système de navigation inertielle fournira des mises à jour à l’équipage ou à un système de pilote automatique pour les corrections de cap nécessaires. Les capteurs qui fournissent les informations de position utilisées comme référence par le système de navigation inertielle se répartissent en deux catégories de base: les accéléromètres et les gyroscopes. Les accéléromètres établissent la bonne accélération, et donc la vitesse à laquelle le véhicule se déplace. Les gyroscopes sont des instruments d’orientation qui mesurent avec précision tout écart dans la position axiale du véhicule lorsqu’il tourne le long de n’importe quel axe. Entre eux, ces deux instruments peignent une image précise et en temps réel du parcours et de la vitesse que l’ordinateur du système de navigation inertielle peut utiliser comme référence de position.
L’un des points forts d’un référentiel inertiel est qu’une fois initialisée, toutes les informations sont générées en interne en temps réel. Cela empêche les influences externes telles que le brouillage des systèmes de guerre électronique d’interférer avec la navigation du véhicule. Ceci est particulièrement utile pour les systèmes INS des missiles guidés et autres véhicules militaires. Les nombreux avantages des systèmes de navigation inertielle sont, malheureusement, largement annulés par la complexité et le coût élevé des systèmes qui limitent généralement leur utilisation à des applications spécialisées.