2025-11-13
जड़त्वीय नौवहन एक मौलिक नौवहन और स्थिति निर्धारण तकनीक है जो न्यूटन के शास्त्रीय यांत्रिकी के नियमों पर आधारित है। यह अपने त्वरण और कोणीय वेग को मापकर किसी भी बाहरी संदर्भ संकेतों पर निर्भर किए बिना, एक चलती वस्तु की स्थिति, वेग और अभिवृत्ति निर्धारित करता है।
मूल संबंध इस प्रकार व्यक्त किए जाते हैं:
जहां:
a = त्वरण वेक्टर
v = वेग वेक्टर
r = स्थिति वेक्टर
t = समय
त्वरण और कोणीय दर डेटा के निरंतर एकीकरण के माध्यम से, एक जड़त्वीय नौवहन प्रणाली (INS) विस्थापन, वेग और अभिविन्यास जैसी वास्तविक समय की गति की जानकारी की गणना कर सकती है।
एक सरलीकृत एक-आयामी नौवहन परिदृश्य में, केवल एक एक्सेलेरोमीटर की आवश्यकता होती है।
यह एक ही अक्ष के साथ रैखिक त्वरण को मापता है (उदाहरण के लिए, एक ट्रेन की गति की दिशा)।
मुख्य सिद्धांत:
त्वरण को एक बार एकीकृत करके, आप वेग प्राप्त करते हैं; वेग को फिर से एकीकृत करके, आप स्थिति प्राप्त करते हैं।
एक ट्रेन या वाहन की तरह प्लानर गति के लिए:
दो एक्सेलेरोमीटर का उपयोग पार्श्व और अनुदैर्ध्य त्वरण को मापने के लिए किया जाता है।
एक जाइरोस्कोप को वास्तविक समय हेडिंग कोण (अभिविन्यास) को मापने के लिए जोड़ा जाता है।
त्वरण डेटा को X और Y अक्षों पर प्रक्षेपित किया जाता है और 2D स्थान में वेग और स्थिति की गणना करने के लिए एकीकृत किया जाता है।
अनुप्रयोग:
ग्राउंड वाहन, रेलवे सिस्टम, रोबोटिक्स, समुद्री जहाज, और अन्य नौवहन सिस्टम जिन्हें एक सपाट विमान में स्थिति ट्रैकिंग की आवश्यकता होती है।
पूर्ण तीन-आयामी नौवहन के लिए:
तीन एक्सेलेरोमीटर X (पार्श्व), Y (अनुदैर्ध्य), और Z (ऊर्ध्वाधर) अक्षों के साथ त्वरण को मापते हैं।
तीन जाइरोस्कोप इन अक्षों में से प्रत्येक के चारों ओर कोणीय गति को मापते हैं।
इन छह सेंसर को मिलाकर सिस्टम 3D गति और अभिवृत्ति जानकारी की गणना कर सकता है, जिसमें रोल, पिच और याव कोण शामिल हैं।
मुख्य घटक:
एक्सेलेरोमीटर (रैखिक त्वरण मापता है)
जाइरोस्कोप (कोणीय वेग मापता है)
रोल, पिच और अज़ीमुथ मोटर्स के साथ माउंटिंग फ्रेम
यह कॉन्फ़िगरेशन आधुनिक जड़त्वीय मापन इकाइयों (IMUs) और जड़त्वीय नौवहन प्रणालियों (INS) का आधार बनता है जो इन में उपयोग किए जाते हैं:
एयरोस्पेस और विमानन
स्वायत्त वाहन
जहाज और पानी के नीचे नौवहन
ड्रोन (UAV)
रक्षा और मिसाइल मार्गदर्शन
औद्योगिक रोबोटिक्स और मानचित्रण सिस्टम
