소개

관성 항법 시스템 (INS)은관성 센서와 같은자이로스코프 및 가속도계는 이 법칙을 기반으로 하며, 운반체에 작용하는 비력을 측정하여 가속도를 계산한 다음, 이를 적분하여 속도와 변위를 얻습니다.뉴턴의 운동 법칙부터 시작합니다.키워드: 관성 항법, 관성 센서, INS, 뉴턴의 법칙, 드론 항법, 자율 주행차

1.1 뉴턴의 제1법칙: 관성의 법칙

"정지해 있는 물체는 계속 정지해 있고, 운동하는 물체는 외부 힘이 작용하지 않는 한 등속 운동을 계속한다."

이 법칙은 물체가 운동 상태를 유지하는 성질인 —

관성을 드러냅니다. INS는 이 원리를 이용하여 관성 공간에서 운반체의 운동 변화를 측정하여 위치, 속도, 자세를 계산합니다.키워드: 관성 항법, 관성, 관성 센서, INS, 운동 상태 추정

"물체의 가속도는 가해지는 힘에 비례하고 질량에 반비례한다. 즉, a = F/m."

관성 항법에서

가속도계는 이 법칙을 기반으로 하며, 운반체에 작용하는 비력을 측정하여 가속도를 계산한 다음, 이를 적분하여 속도와 변위를 얻습니다.키워드: 가속도계, 동역학, 비력 측정, IMU, 운동 방정식

"모든 작용에 대해 크기가 같고 방향이 반대인 반작용이 존재한다."

이 법칙은 INS에서 센서와 운반체 간의 기계적 결합으로 나타나며, 이는 진동 제어, 오차 보상 및 시스템 모델링에 필수적입니다.

키워드: 기계적 결합, 오차 보상, 시스템 모델링, 관성 항법 알고리즘

뉴턴의 법칙이 유효하려면

관성 기준 좌표계가 필요합니다. INS에서는 지구 중심 관성 (ECI) 좌표계 또는 NED와 같은 항법 좌표계가 일반적으로 운반체의 궤적을 계산하기 위한 기준으로 선택됩니다.키워드: 관성 좌표계, ECI, 항법 좌표계, 기준 시스템, 궤적 계산

일반적인 INS는 다음으로 구성됩니다:

IMU (관성 측정 장치)

• : 3축 자이로스코프 및 3축 가속도계 포함항법 컴퓨터
• : 스트랩다운 관성 항법 시스템 (SINS)과 같은 관성 항법 알고리즘 실행칼만 필터
• : 다중 센서 융합 및 오차 보정용관성 항법 기술은 현대 고정밀 항법 시스템의 핵심 구성 요소입니다. 뉴턴의 법칙에서 관성 좌표계까지, 센서에서 알고리즘까지, 각 단계는 물리학과 공학의 깊은 통합을 반영합니다.

MEMS 기술의 발전으로 INS는 저비용, 고정밀, 소형화되어 자율 주행차, 로봇 공학, 스마트 웨어러블 기기에서 더 광범위하게 적용되고 있습니다.키워드: INS, IMU, SINS, MEMS, 칼만 필터, 자율 주행차, 드론 항법, 관성 항법 기술

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