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《知識》什麼是慣性導航系統(Inertial Navigation System)?

慣性導航系統(Inertial Navigation System) 是一個使用加速計和陀螺儀來測量飛機的速度、位置、距離及姿態等資訊的裝置。最大特色在於它可以獨立運作,不需要外部參考資訊,常常被用在飛機,潛艇,飛彈和各種太空飛行器上。

1960年代以前,雖然已有相當進步的無線電導航科技,但海洋上缺乏無線電導航站,難以用無線電導航進行精確的定位。由於當時的客機的航程非常有限,若是進行長程跨洋飛行,航線必須相當精準,而航路上飛機的密度越來越高,若無法更精確回報位置,更有空中相撞的風險。

這個狀況在1960年代末期終於被解決。由通用汽車飛機部門(General Motor AC Division)利用NASA阿波羅登月計畫所發展出的陀螺導航科技,製造出隨時可以定位飛機位置的羅賽爾4代慣性導航系統(Carousel IV Inertial Navigation System),被安裝在芬蘭航空的1架DC-8噴射客機上,於1969年10月20日(也有文獻記載是10月21日)成功執行了從赫爾辛基飛往紐約的111號航班,成為民航史上首次使用慣性導航系統的營運的航班。

慣性導航系統在使用前,飛機必需靜止於地面上,輸入飛機所在位置的經緯度,讓慣性導航系統作一個類似歸零的動作,之後慣性導航系統才能正常運作。

但慣性導航系統還是會有誤差。它的誤差會隨著飛行時間而累積,也就是說飛行十幾個鐘頭後,誤差可能達到20-30浬。因此還是會搭配傳統導航電台定位方法來修正位置的誤差。

現代化的飛機,已將導航的任務交給了飛航管理系統(flight management system, FMS),由飛航管理系統,統整全球定位系統(GPS)、慣性導航系統(INS),以及導航台定位的資料,提供駕駛艙的顯示及自動導航系統來操作飛機。

慣性導航系統是唯一不必使用外界資訊的導航方法,利用導航台或衛星導航,還有可能碰到這些系統停工,甚至太陽黑子活動的影響,只有慣性導航系統可以在這種情況下,不間斷的提供導航資料。因此慣性導航系統還是成為現代化客機的備用系統。