IR

Un sistema de referencia inercial, o IR, es un instrumento de navegación autónomo que utiliza acelerómetros y giróscopos para rastrear continuamente la posición, velocidad y actitud de una aeronave sin depender de señales externas. Funciona midiendo los cambios en el movimiento desde un punto de partida conocido, luego integrando esas mediciones a lo largo del tiempo para calcular dónde está la aeronave y hacia dónde apunta. Una vez inicializado en tierra, un IR no necesita entrada de radio, GPS ni estaciones terrestres para funcionar.

El corazón de un IR es una plataforma estable, ya sea montada en cardanes mecánicamente o mantenida virtualmente a través de software, que sostiene los acelerómetros y giróscopos en un marco inercial fijo. Tres acelerómetros miden la aceleración lineal a lo largo de los ejes vertical y horizontal; tres giróscopos miden las tasas de rotación. El sistema también contiene una computadora que resuelve las ecuaciones de navegación muchas veces por segundo, actualizando la posición, velocidad y orientación. Los sistemas de gama alta utilizados en grandes aeronaves de transporte son extremadamente precisos y pueden mantener el conocimiento de la posición durante horas. Los IR de menor calidad, comunes en jets ejecutivos más pequeños, se desvían más notablemente con el tiempo, pero aún proporcionan una guía fiable a corto plazo.

Antes del vuelo, el IR debe ser alineado. La alineación toma de 10 a 15 minutos en tierra e implica nivelar la plataforma y establecer el rumbo verdadero en relación con el norte magnético o inercial. Durante este período, la aeronave debe estar estacionaria y nivelada. Una vez completado, el sistema está listo para el vuelo y comenzará a calcular la posición de la aeronave por estima. En las cabinas de cristal modernas, el IR alimenta los datos de posición y actitud directamente al sistema de gestión de vuelo, al piloto automático y a las pantallas. Muchas aeronaves llevan dos o tres IR para que el sistema de control de vuelo pueda realizar una verificación cruzada y detectar fallos.

La mayor debilidad de un IR es la deriva: pequeños errores en los acelerómetros y giróscopos se acumulan con el tiempo, haciendo que la posición calculada diverja de la posición verdadera en cientos de metros por hora. Por esta razón, los IR siempre se combinan con otras fuentes de navegación. En aeronaves más antiguas, las actualizaciones periódicas de las correcciones VOR o NDB corregían la deriva. Las aeronaves modernas combinan continuamente los datos del IR con el GPS, utilizando algoritmos de filtrado para fusionar las dos corrientes y suprimir el ruido y las interrupciones de cualquiera de las fuentes. Si se pierde el GPS, el IR por sí solo puede navegar con precisión durante 30 minutos o más, dependiendo de la calidad del sistema.

El término referencia inercial a veces se distingue de sistema de navegación inercial o INS, aunque los nombres se usan indistintamente en la práctica. Un IR enfatiza el marco de referencia y la información de actitud, mientras que un INS destaca la solución de navegación completa, incluida la posición. Los aviadores y técnicos de mantenimiento suelen usar IR al hablar del instrumento en sí, e INS al hablar del modo o función de navegación completo. IR también se usa como adjetivo: una aproximación solo con IR significa navegar y aterrizar sin ayudas externas, un procedimiento que se realiza solo en operaciones especializadas como misiones militares o vuelos de prueba.