ایده پشت ناوبری اینرسی، ردیابی موقعیت موشک با اندازه‌گیری مداوم شتاب است. سیستم بر پایه دو رکن شتاب‌سنج‌ها و ژیروسکوپ‌ها کار می‌کند که هر دوی این ابزارها طبق قوانین حرکت نیوتن عمل می‌کنند. با انتگرال‌گیری از شتاب، سرعت را و با انتگرال‌گیری از سرعت، موقعیت را بدست می‌آید. ناوبری اینرسی مستقل است؛ این مزیت بزرگ، موشک را در برابر اختلالات بسیار مقاوم می‌کند. شتاب‌سنج‌، شتاب خطی را در سه محور (x، y، z) اندازه‌گیری می‌کند؛ بر اساس قانون دوم نیوتن (F=ma)، شتاب‌سنج‌ها نیروی وارد بر یک جرم داخلی را اندازه‌گیری می‌کنند که مستقیماً با شتاب جسم مرتبط است. با انتگرال‌گیری از داده‌های شتاب‌سنج نسبت به زمان، سرعت جسم به دست می‌آید و با انتگرال‌گیری مجدد از سرعت نسبت به زمان، موقعیت مکانی جسم محاسبه می‌شود. ژیروسکوپ‌ هم سرعت زاویه‌ای یا نرخ چرخش را اندازه‌گیری می‌کند. ژیروها با استفاده از اثر کوریولیس یا سایر پدیده‌های مکانیکی/نوری، تغییر جهت جسم را در فضا ثبت می‌کنند. با انتگرال‌گیری از نرخ چرخش ژیروسکوپ نسبت به زمان، زاویه یا جهت‌گیری (Attitude) جسم در هر لحظه محاسبه می‌شود. به این صورت که ابتدا پردازنده با استفاده از داده‌های ژیروسکوپ، جهت‌گیری جسم را در یک سیستم مختصات جهانی (مانند مختصات زمین) به‌روزرسانی می‌کند. این مرحله برای تفکیک شتاب ناشی از حرکت از شتاب گرانش حیاتی است. پس از اینکه جهت‌گیری جسم مشخص شد، پردازنده داده‌های شتاب‌سنج را با استفاده از انتگرال‌گیری، به سرعت و سپس به موقعیت تبدیل می‌کند. این محاسبات به صورت مداوم و با نرخ بالا (معمولاً چند صد بار در ثانیه) انجام می‌شوند تا دقت حفظ شود. اما از بزرگترین چالش‌های سیستم INS، انباشت خطا (Drift) است. خطاهای کوچک در اندازه‌گیری سنسورها به دلیل فرآیند انتگرال‌گیری به مرور زمان انباشته شده و باعث انحراف فزاینده در موقعیت و سرعت محاسبه‌شده می‌شوند. بعنوان مثال، هر سنسور دارای بایاس (Bias) و نویز (Noise) ذاتی است. این خطاهای کوچک حتی در صورت سکون سیستم نیز باعث انباشت خطا می‌شوند. از طرفی خطاهای Rounding errors در محاسبات دیجیتال نیز به انباشت خطا کمک می‌کنند. همچنین هرگونه خطای کوچک در محاسبه جهت‌گیری جسم، به ویژه در محورهای افقی، تأثیر زیادی بر دقت موقعیت‌یابی دارد، زیرا باعث می‌شود بخشی از نیروی گرانش به اشتباه به عنوان شتاب حرکت در نظر گرفته شود. برای کاهش این انباشت خطا، سیستم‌های INS پیشرفته معمولاً با یک منبع اطلاعاتی دیگر مانند GPS ترکیب می‌شوند و یک سیستم ناوبری ترکیبی (Hybrid Navigation System) را تشکیل می‌دهند. در این سیستم‌ها، داده‌های GPS به صورت دوره‌ای برای تصحیح خطاهای انباشته‌شده در INS استفاده می‌شود. این ترکیب، دقت و پایداری سیستم را به شدت افزایش می‌دهد.

@Science_Prime

ناو بسیار پیشرفته، تخصصی و منحصر به فرد مونژ A-601 متعلق به نیروی دریایی فرانسه؛ با هدف رهگیری و پایش آزمایش‌ها و شلیک‌های موشکی بویژه قاره‌پیما و پوشش عملیات فضایی و مدیریت ارتباطات نظامی استراتژیک طراحی شده و طی سال‌های 1990 تا 1992 به طور کامل ساخته و تجهیز شده است و دومین ناو بزرگ فرانسه پس از شارل دوگل به شمار می‌رود. این ناو دارای مجموعه گسترده‌ای از رادارها و سنسورها شامل رادار DRBV-15C با برد 120 ک.م برای جستجوی هوایی منطقه، 4 رادار تراجکتوگرافیک محدوده باند C شامل Gascogne و Normandie با دیش 14 متری و وزن 65 تن و دو رادار Armor هرکدام با دیش 10 متری و وزن 47 تن با هدف رهگیری، ثبت مسیر و پایش دقیق پرواز موشک‌ها و اهداف بالستیک در برد بالا، 6 دیش بزرگ دیگر برای دریافت سیگنال‌ها و 2 رادار Antares و Savoie مخصوص کنترل فضا و اجسام خارج از جو، سیستم لیدار برای آشکارسازی اجسام تا ارتفاع 100 تا 120 ک.م با هدف شناسایی اهداف خاص در فضا و امکان کور کردن ماهواره یا ایجاد اختلال در سامانه‌های فضایی دشمن توسط پرتو لیزر، سامانه اپتیکال تلسکوپی و 14 دیش تله‌متری برای ارتباط امن لحظه‌ای با ارتش فرانسه است. مونژ بعنوان سکو و مرکز ارتباطی فوق ایمن فعالیت می‌کند که حتی در صورت از دست رفتن زیرساخت‌های زمینی، ارتباط کل ارتش فرانسه را با ماهواره‌ها (سیراکیوز3 و اینمارست) برقرار می‌سازد. اطلاعات جمع‌آوری شده توسط این ناو رمزگذاری و به پایگاه‌های مرکزی زمینی منتقل می‌شود و بدین ترتیب نقش کلیدی در عملیات سایبری، مدیریت داده و فرماندهی لحظه‌ای ایفا می‌کند. توانایی شنود سیگنال‌ها، عملیات تجسس سیگنال و جاسوسی نیز از کارکردهای خاص آن است.


@Science_Prime