Une unité de mesure inertielle (IMU) est un élément clé de l’équipement de navigation utilisé dans les avions, les engins spatiaux et les véhicules nautiques. Ils utilisent des accéléromètres, des mécanismes de rapport électrique et des gyroscopes pour analyser et mesurer les taux d’accélération, le changement de rotation et l’orientation. Les IMU sont également utilisées dans les systèmes de navigation de missiles guidés. L’unité de mesure inertielle est utilisée pour mesurer les forces gravitationnelles, communément appelées forces g.
Fonctionnant de manière similaire aux unités de navigation inertielle (INU) via une série de gyroscopes et d’accéléromètres, l’unité de mesure inertielle mesure les forces gravitationnelles et est capable de produire des enregistrements chronologiques des mesures. Les enregistrements fournis par une unité de mesure inertielle sont transmis à un ordinateur, qui peut ensuite calculer la position du véhicule sur la base de la vitesse rapportée, des enregistrements directionnels et du temps écoulé. Cet enregistrement de position peut également être transposé directement sur un système de cartographie électronique pour fournir à l’opérateur ou au pilote une localisation géographique. Cette méthode de contrôle de la navigation est de nature similaire aux systèmes de positionnement global (GPS) mais élimine la nécessité d’un contact externe avec les installations de positionnement par satellite, ce qui rappelle le terme bien connu d’estime.
Un problème que les unités de mesure inertielle sont connus pour souffrir est la dérive de position, par laquelle des erreurs incrémentielles dans l’enregistrement sont reportées sur l’ensemble suivant de mesures. Cette dérive de position – appelée erreur accumulée – peut entraîner certaines inexactitudes dans l’emplacement signalé, en particulier sur de plus longues périodes de temps. Des composants supplémentaires des systèmes de navigation sont conçus pour corriger ces erreurs incrémentielles, notamment des boussoles magnétiques, des capteurs de vitesse montés à l’extérieur et une commande GPS.
Habituellement logées dans des boîtes de différents métaux, les unités de mesure inertielle partagent généralement l’espace avec trois gyroscopes et trois accéléromètres. Il existe plusieurs fabricants qui produisent les unités de mesure dans différents styles et avec différents niveaux de précision. Certaines unités de mesure inertielle sont conçues pour des applications spécifiques, telles que l’unité de mesure inertielle miniature (MIMU). Le MIMU a été développé spécifiquement pour être utilisé pendant les voyages dans l’espace afin de fournir un contrôle de stabilité à l’engin spatial. Les MIMU sont utilisés dans le contrôle des satellites, les modules lunaires et sur les navettes spatiales elles-mêmes.
Elément essentiel de l’équipement de navigation, la centrale inertielle permet de piloter aussi bien des embarcations habitées que des engins non habités. Les unités sont utilisées dans la majorité des embarcations flottantes ainsi que dans un grand nombre de systèmes de navigation d’avion. La technologie est également utilisée dans des applications plus abstraites, telles que la technologie de capture de mouvement et en tant que partie intégrante du dispositif de transport personnel Segway.