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Concept
Centrale à inertie
Résumé
thumb|Gyrolaser de forme triangulaire, technologie de gyromètre couramment utilisée dans les centrales à inertie.
Une centrale à inertie ou centrale inertielle est un instrument utilisé en navigation, capable d'intégrer les mouvements d'un mobile (accélération et vitesse angulaire) pour estimer son orientation (angles de roulis, de tangage et de cap), sa vitesse linéaire et sa position. L'estimation de position est relative au point de départ ou au dernier point de recalage.
La centrale à inertie n'utilise aucune information extérieure au mobile. Malgré les progrès spectaculaires des systèmes de positionnement par satellites, elle reste utilisée sur les avions de ligne dont la sécurité des vols ne peut reposer uniquement sur le GPS, insuffisamment fiable. Généralement, les véhicules militaires en sont également équipés pour pallier les brouillages du GPS susceptibles d'être rencontrés en temps de guerre.
Une centrale à inertie est un équipement de navigation comportant six capteurs d'une précision métrologique :
trois gyromètres mesurant les trois composantes du vecteur vitesse angulaire (vitesses de variation des angles de roulis, de tangage et de lacet) ;
trois accéléromètres mesurant les trois composantes du vecteur . La force spécifique est la somme des forces extérieures autres que gravitationnelles divisée par la masse. Cette quantité a donc la dimension d'une accélération mais, contrairement à ce que suggère le nom de l'instrument de mesure, il ne s'agit pas exactement d'une accélération.
Le calculateur de la centrale à inertie réalise l'intégration en temps réel, uniquement à partir des mesures de ces six capteurs : des angles d'attitude (roulis, tangage et cap), du vecteur vitesse et de la position.
Des centrales à inertie sont installées à bord de véhicules terrestres, de navires, de sous-marins, d'avions, d'hélicoptères, de missiles et de véhicules spatiaux. Elles sont même parfois transportées par des piétons pour des applications de localisation de précision en génie civil quand le GPS n'est pas utilisable (forage de tunnels).
Source officielle
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Podomètre
vignette|Podomètre français du (probablement utilisé par les pèlerins de Compostelle). Un podomètre est un dispositif portable sensible au mouvement permettant de mesurer en temps réel le nombre de pas d'une personne, lui évitant d'avoir à compter par elle-même son nombre de pas ou d'utiliser un ergomètre. Il permet également, par l'étalonnage des pas du porteur, de donner une estimation de la distance parcourue correspondante.
Navigation inertielle
vignette|295x295px|Centrale à inertie du missile S3, Musée de l'Air et de l'Espace, Paris Le Bourget (France) La navigation inertielle (en anglais, inertial navigation system ou INS) est une technique utilisant des capteurs d’accélération et de rotation afin de déterminer le mouvement absolu d’un véhicule (avion, missile, sous-marin...). Elle a l’avantage d’être totalement autonome. La navigation inertielle a été utilisée sur les V1 et V2 allemands. Charles Stark Draper est connu comme le « père de la navigation inertielle ».
Contrôle d'attitude
Le contrôle d'attitude est le processus qui permet de contrôler l'attitude (c'est-à-dire l'orientation dans l'espace) d'un engin aérospatial : aéronef, missile ou véhicule spatial tels qu'un satellite artificiel, une sonde spatiale, une station spatiale ou un lanceur - de manière que cet engin puisse remplir ses objectifs. Un engin aérospatial, même placé dans l'espace, subit des forces qui modifient plus ou moins rapidement son orientation.
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Determination of spatial orientation (i.e. position, velocity, attitude) via integration of inertial sensors with satellite positioning. Prerequisite for many applications related to remote sensing, e
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Comprendre les principes physiques utilisés dans les capteurs. Vue générale des différents principes de transduction et de l'électronique associée. Montrer des exemples d'application.
MATH-115(b): Advanced linear algebra II
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