Les plataformes inercials

Per entrar en el món de les referències inercials i el seu funcionament, comencem explicant el que és un giroscopi i el seu funcionament.

Un giroscopi és un component àmpliament utilitzat en aviació, dins del qual un cos la massa del qual està uniformement repartida, gira veloçment al voltant del seu eix de simetria, i manté de forma constant la seva orientació respecte a un sistema d'eixos de referència.

En aquest vídeo es pot veure que, malgrat que la base del giroscopi es mou, la massa giroscòpica (disc groc) pot mantenir-se fixa en l'espai sense modificar el seu pla de rotació. Cal dir que la massa gira a gran velocitat.



Qualsevol cos sotmès a un moviment de rotació té unes propietats giroscòpiques. Les més importants són:
La rigidesa en l'espai o inèrcia giroscòpica La qual es pot explicar per la primera Llei del Moviment de Newton, que diu que "un cos en repòs tendeix a estar en repòs, i un cos en moviment tendeix a romandre en moviment en línia recta, tret que se li apliqui una força externa".
La precessió giroscòpica És la resposta d'un cos que gira quan se li aplica una força deflectiva en alguna vora. En una baldufa, és la reacció d'aquesta quan en el seu ràpid gir la toquem en una de les seves vores. El resultat d'aquesta acció és com si el punt d'aplicació de la força estigués desplaçat 90º en el sentit de gir de l'objecte
A causa de les seves qualitats, els giroscopis proporcionen uns plans fixos de referència, plans que no han de variar encara que canviï la posició de l'avió. Gràcies a això, el pilot disposa d'instruments que li proporcionen la posició espacial de l'avió pel que fa a diferents eixos o plans de referència. Aquests instruments són: l'indicador d'actitud, indicador de gir i viratges i l'indicador de direcció.

Plataformes inercials
Les plataformes inercials s'utilitzen principalment per determinar automàticament la posició de l'avió. Precisen inicialment que se'ls introdueixi la posició actual de l'avió, i després són completament capaces, per si mateixes, de determinar la posició geogràfica que va prenent l'avió en funció dels seus moviments i acceleracions que l'avió va realitzant.
Els components principals que té al seu interior i que l'ajuden a obtenir les diferents velocitats i acceleracions que va obtenint de l'avió són: el giroscopi làser i els acceleròmetres.

Giroscopi làser
Una plataforma inercial en té tres, un per cada eix de rotació i proporcionen la dada de rotació inercial. Cada giroscopi té dos feixos de llum làser que són desviats mitjançant tres miralls en una ruta triangular. Són enviats en direccions oposades i un sensor òptic rep el reflex d'aquests feixos. Si no hi ha cap moviment en l'eix de rotació, els dos feixos làser arriben al sensor òptic alhora, però si hi ha una rotació en algun sentit en l'eix de referència, es produeix un desfasament en el moment d'arribada dels feixos làser al sensor òptic, ja que un feix arriba abans que un altre. A partir d'aquesta diferència entre els temps és proporcional al gir produït sobre l'eix de referència. El sensor òptic s'encarrega d'enviar un senyal de sortida corresponent al gir produït

Acceleròmetres
Una plataforma inercial posseeix tres acceleròmetres lineals, un per cada eix i proporcionen informació de les acceleracions que es produeixen en els tres eixos, enviant senyals elèctrics proporcionals a aquestes acceleracions. Mitjançant el procés de les dades rebudes dels giroscopis làser i dels acceleròmetres, cada inercial proporciona les següents dades de referències als diferents usuaris: actitud, posició, velocitat, acceleració i règim de gir.

Font: AviaciónD