IRS

Ein Inertialsystem ist ein in sich geschlossenes Navigationsgerät, das die Position, Geschwindigkeit und Ausrichtung eines Flugzeugs im dreidimensionalen Raum erfasst, ohne dabei auf externe Signale angewiesen zu sein. Es funktioniert durch die Messung von Beschleunigungen in alle Richtungen mittels Beschleunigungsmessern und Drehungen mittels Kreisel und berechnet kontinuierlich, wo sich das Flugzeug befindet und wie schnell es fliegt. Nach der Initialisierung am Boden mit einer bekannten Position arbeitet das IRS unabhängig und zuverlässig über die gesamte Flugdauer.

Das System enthält eine stabile Plattform oder eine festgebundene Anordnung von Sensoren, die jede Bewegungsänderung erfassen. Moderne Verkehrsflugzeuge führen in der Regel mindestens zwei unabhängige IRS-Einheiten mit sich, manchmal auch drei. Jede Einheit löst kontinuierlich die Bewegungsgleichungen, integriert Beschleunigungsdaten über die Zeit und berechnet daraus Geschwindigkeit und Position. Die Genauigkeit nimmt allmählich ab; dieser Drift ist der Grund, warum Langstreckenflüge über dem Ozean regelmäßige Aktualisierungen durch Funknavigationshilfen oder GPS benötigen.

Rolle im Flugbetrieb

Das IRS liefert Kompasskurs, Lage und Positionsdaten für Autopilot, Flugleitsystem und Bordanzeigen vom Start bis zur Landung. Anders als VOR oder NDB-Navigation, die von Bodensendern abhängen, arbeitet das IRS unabhängig und ist nicht von Funkstörungen oder Abdeckungslücken betroffen. Es ist das primäre Mittel für die Funkpeilung und ist über entlegenen Gebieten, in großer Höhe und bei Überflügen über Ozeane unverzichtbar, wo andere Navigationshilfen nicht zur Verfügung stehen.

Die Initialisierung dauert 5 bis 15 Minuten, während das Flugzeug stillsteht und eben auf dem Boden liegt. In dieser Zeit etabliert das System einen Bezugsrahmen und behebt Sensorfehler. Jede Bewegung vor Abschluss der Initialisierung beeinträchtigt die Genauigkeit. In der Luft verschlechtert sich die IRS-Leistung typischerweise um etwa 1 bis 2 Seemeilen pro Flugstunde aufgrund von Sensordrift und Integrationsfehlern; deshalb sind Aktualisierungen durch GPS oder bodengestützte Navigationshilfen für Präzisionsanflüge und Langflüge unverzichtbar.

Techniker beheben IRS-Probleme durch eingebaute Testgeräte und durch den Vergleich der Ausgaben mehrerer Einheiten. Abweichungen zwischen zwei oder drei unabhängigen Systemen deuten auf einen Fehler hin. Häufige Ausfälle sind Beschleunigungsmesser-Drift, Kreisel-Bias und Rechenfehler. Ein IRS, das die Initialisierung nicht schafft oder starke Drift aufweist, muss ausgetauscht werden; diese Einheiten sind nicht vor Ort reparierbar und werden zur Überholung an den Hersteller zurückgeschickt.