항공 우주 분야에서 관성 측정 장치(IMU)의 응용 분야 이해

항공 우주 산업에서 정밀 항법 및 제어는 타협할 수 없습니다. 위성을 궤도에 진입시키거나, 난기류 속에서 드론을 안정시키거나, 전투기의 기동을 정확하게 유지하는 등, 한 가지 기술이 조용하지만 중요한 역할을 합니다. 바로 관성 측정 장치(IMU)입니다.

IMU는 항공 우주 시스템의 숨은 영웅입니다. 외부 신호에 의존하지 않고 움직임, 방향, 가속도를 측정하는 소형의 독립적인 장치입니다. 이는 GPS를 사용할 수 없거나, 방해를 받거나, 신뢰할 수 없는 환경에서 필수적입니다.

1️⃣ IMU란 무엇인가?

관성 측정 장치는 일반적으로 다음을 결합하는 전자 장치입니다.가속도계

• – 하나 이상의 축을 따라 선형 가속도를 측정합니다.자이로스코프
• – 하나 이상의 축을 중심으로 각속도(회전 속도)를 측정합니다.(선택 사항)
• 자력계 – 지구 자기장에 대한 방향을 측정합니다.이러한 측정을 융합함으로써 IMU는 물체의

자세(방향), 속도, 및 시간 경과에 따른 위치 변화를 결정할 수 있습니다.2️⃣ IMU가 항공 우주 분야에서 중요한 이유

항공 우주 응용 분야에서 IMU는 다음을 제공합니다.

항법 독립성

• – GPS 또는 외부 비콘 없이 작동합니다.높은 업데이트 속도
• – 실시간 제어를 위해 빠른 움직임 데이터를 제공합니다.강건성
• – 극한 조건에서 작동합니다: 높은 G-포스, 진공 또는 전자기 간섭.중복성
• – 위성 항법 시스템의 백업 역할을 합니다.3️⃣ 주요 항공 우주 응용 분야

✈️ 항공기 항법 및 비행 제어

상업용 및 군용 항공기

• 는 관성 항법 시스템(INS)에서 IMU를 사용하여 지속적인 위치 및 자세 데이터를 제공합니다.플라이 바이 와이어 시스템
• 은 안정성 향상 및 자동 조종 장치 기능을 위해 IMU 피드백에 의존합니다.우주선 자세 제어

위성과 우주 탐사선은 IMU를 사용하여 태양광 패널 정렬, 안테나 지향 및 과학 장비 조준을 위한 방향을 유지합니다.

• 발사 및 재진입
• 동안 IMU는 GPS를 사용할 수 없을 때 궤도 수정을 안내합니다.발사체 및 미사일IMU는 유도 시스템에 고정밀 가속 및 회전 데이터를 제공합니다.

GPS가 없는 환경에서도 정확한 조준 및 비행 경로 제어를 보장합니다.

• UAV 및 드론
• IMU는 실시간으로 비행을 안정시켜 부드러운 항공 사진 촬영, 매핑 및 정찰을 가능하게 합니다.

군집 작전에서 IMU는 지속적인 GPS 업데이트 없이 대형을 유지하는 데 도움이 됩니다.

• 4️⃣ 다른 시스템과의 통합
• IMU는 단독으로 작동하는 경우가 거의 없습니다. 이는

센서 융합 생태계

의 일부입니다.INS/GPS 통합 – GPS는 IMU 드리프트를 수정하고, IMU는 GPS 중단을 연결합니다.

• 공기 데이터 컴퓨터 – 비행 제어를 위해 IMU 데이터와 속도, 고도 및 온도를 결합합니다.
• 별 추적기 – 우주선에서 IMU는 천체 고정 사이의 단기 움직임 데이터를 제공합니다.
• 5️⃣ 과제 및 엔지니어링 고려 사항드리프트

– 작은 측정 오류가 시간이 지남에 따라 축적되어 위치 부정확성을 유발합니다.

• 보정 – 온도 효과에 대한 정확한 정렬 및 보정이 필요합니다.
• 크기, 무게 및 전력(SWaP) – 항공 우주 플랫폼은 소형, 경량 및 저전력 설계를 요구합니다.
• 진동 및 충격 저항 – 발사력, 난기류 및 기계적 스트레스를 견뎌야 합니다.
• 6️⃣ 항공 우주 분야에서 IMU의 미래MEMS(미세 전기 기계 시스템)

기술의 발전으로 IMU는 다음과 같습니다.

CubeSat 및 마이크로 UAV에 더 작고 가벼워졌습니다.성능 저하 없이 더 저렴해졌습니다.예측 항법 및 오류 감지를 위한 온보드 AI로 더 스마트해졌습니다.

• 항공 우주 임무가
• 더 깊은 우주, 더 빠른 속도, 더 자율적인 작전
• 으로 나아감에 따라 IMU는 항법 및 제어의 초석으로 남아 있을 것입니다. 조용히 모든 기동이 정확하고 모든 궤도가 정확하도록 보장합니다.

마지막 생각여객기의 조종석에서 심우주의 진공까지, IMU는 항공 우주 차량을 코스에 유지하는 조용한 항법사입니다. 외부 신호와 독립적으로 작동하는 능력은 임무 수행에 중요한 시나리오에서 매우 중요합니다. 정밀도가 생존

인 산업에서 IMU는 단순한 센서가 아니라 비행의 수호자입니다.