Trägheitsnavigation

Trägheitsnavigation, auch als Inertialnavigation bezeichnet, ist eine Technik zur eigenständigen Bestimmung der Position, Geschwindigkeit und Orientierung eines Objekts, üblicherweise eines Flugzeugs oder Schiffs, ohne den Einsatz externer Referenzpunkte wie GPS-Satelliten oder Funkbaken. Sie basiert auf der Messung von Beschleunigung und Drehbewegung mittels Kreiselinstrumenten und Beschleunigungssensoren (Accelerometer). Zu Beginn der Navigation wird eine Startposition festgelegt, und die Beschleunigungswerte sowie die Drehraten des Fahrzeugs werden kontinuierlich erfasst und integriert, um die Position relativ zur Startposition zu bestimmen. Ein Trägheitsnavigationssystem (INS) besteht in der Regel aus einer Recheneinheit, um die Messdaten zu verarbeiten, sowie aus den Sensoren selbst, die Bewegungen in allen drei Raumdimensionen erfassen. Da die Sensoren jedoch physikalischen Unregelmäßigkeiten unterliegen, wie Drift oder Kalibrierungsfehlern, weisen INS-Systeme bei längeren Einsätzen eine zunehmende, kumulative Ungenauigkeit auf. Um diese Ungenauigkeiten zu korrigieren, werden Trägheitsnavigationssysteme häufig mit anderen Navigationssystemen, wie GPS, kombiniert. Trägheitsnavigation bietet dabei den Vorteil, dass sie unabhängig und widerstandsfähig gegen äußere Störungen ist, weshalb sie besonders in Anwendungen wie militärischen Operationen, Raumfahrt oder U-Boot-Navigation geschätzt wird, wo eine eigenständige und störungsfreie Navigation über längere Zeiträume notwendig ist.