Hersteller und Lieferanten von INS-Systemen für Flugzeuge

Advanced Navigation

Fortschrittliche Trägheitsnavigationssysteme (INS) für zuverlässige Navigation in anspruchsvollen Einsatzumgebungen

ANELLO Photonics

Modernste Trägheitslösungen für hochpräzise Navigation und Positionierung in Umgebungen ohne GPS-Empfang

Honeywell Aerospace

Fortschrittliche Lösungen für die Modernisierung der Verteidigung: Antriebe, Sensoren, Kommunikation und Augmented-Reality-Systeme

Inertial Labs, a VIAVI Solutions Company

Taktische IMU-, GPS/INS- und Waffenausrichtungslösungen

NovAtel

Zuverlässige Lösungen für Position, Navigation und Zeitgebung (PNT) für Militär und Verteidigung

Aeron Systems

Fortschrittliche Navigationslösungen für missionskritische Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtanwendungen

UAV Navigation-Grupo Oesía

Modernste Flugsteuerungs- und GNSS-unabhängige Navigationstechnologien für militärische und staatliche UAV-Plattformen

Micro Magic

Hochpräzise MEMS-, Quarz- und FOG-Trägheitssensorsysteme für Militär-, Luftfahrt- und Verteidigungsanwendungen

EMCORE Corporation

Hochleistungsfähige faseroptische, Ringlasergyro- und MEMS-Trägheitssensoren und Navigationssysteme

VectorNav

Eingebettete Navigationslösungen für unbemannte Systeme

LITEF

Hochleistungsfähige Trägheitsmess- und Navigationssysteme für militärische Landfahrzeuge und Bodentruppen

UAV Propulsion Tech

Modernste UAV-Technologien für Verteidigungsunternehmen, Drohnen-OEMs und Systemintegratoren

Präsentiere deine Fähigkeiten

Wenn Sie entwerfen, bauen oder liefern Trägheitsnavigationssysteme (INS) für Flugzeuge, Erstellen Sie ein Profil, um Ihre Kompetenzen zu präsentieren und mit Besuchern in Kontakt zu treten, die einen konkreten Bedarf an Ihren Lösungen haben.

Lieferantenprofil erstellen

Ein umfassender Überblick über Trägheitsnavigationssysteme (INS) in Flugzeugen

William Mackenzie

Aktualisiert:

Einführung in Trägheitsnavigationssysteme (INS) für Flugzeuge

Ein Trägheitsnavigationssystem für Flugzeuge ist ein grundlegendes Teilsystem an Bord moderner Militärflugzeuge. Da es kontinuierlich Informationen zu Position, Geschwindigkeit, Fluglage, Kurs und Navigationszeit liefert, ohne auf externe HF-Signale angewiesen zu sein, ist ein INS in Flugzeugen für die Kampfflugzeugflotte, die Informationsgewinnung und autonome Einsätze nach wie vor unverzichtbar.

Im Gegensatz zu satellitengestützten Navigationstechnologien arbeitet ein Trägheitsnavigationssystem in Flugzeugen unabhängig, indem es die Bewegung der Plattform mithilfe einer Kombination aus Präzisionsbeschleunigungssensoren und Gyroskopen misst. Diese in sich geschlossene Architektur ermöglicht es den Streitkräften, die Navigationsgenauigkeit auch dann aufrechtzuerhalten, wenn GPS- oder andere GNSS-Signale gestört, blockiert oder absichtlich manipuliert werden.

Flugzeug-INS und AHRS von Honeywell Aerospace

ARGO FOG-basiertes INS und AHRS für Flugzeuge von Honeywell Aerospace

Die meisten modernen Militärflugzeuge verfügen über integrierte Navigationsarchitekturen, die ein Flugzeug-INS mit GNSS und anderen Navigationssensoren kombinieren. Diese Systeme nutzen Aktualisierungen der Satellitennavigation, um die Langzeitgenauigkeit zu verbessern, behalten jedoch gleichzeitig die Fähigkeit bei, den Betrieb fortzusetzen, wenn externe Signale nicht mehr verfügbar sind.

Plattformen, die INS in der Verteidigungsluftfahrt nutzen

Kampfflugzeuge und Aufklärungsflugzeuge

Moderne Kampfflugzeuge operieren in hochdynamischen Umgebungen, die eine außergewöhnliche räumliche Genauigkeit erfordern. Robuste INS-Konfigurationen unterstützen Luft-Luft-Einsätze, Präzisionsangriffe und geländefolgende Flugprofile. Ebenso sind Plattformen für Aufklärung, Überwachung und Aufklärung (ISR) auf ein fortschrittliches Trägheitsnavigationssystem im Flugzeug angewiesen, um Ziele genau zu geolokalisieren, Sensornutzlasten zu synchronisieren und die Missionseffektivität über längere Verfolgungszeiträume aufrechtzuerhalten.

Transport-, Seeüberwachungs- und Spezialmissionsflugzeuge

Militärische Transportflugzeuge sind auf Trägheitsnavigationssysteme angewiesen für die Navigation auf Langstreckenrouten, Präzisionsanflüge und den Einsatz in Regionen, in denen die Verfügbarkeit von Satellitennavigation eingeschränkt sein kann. Seeaufklärungsflugzeuge nutzen INS-Daten zur Unterstützung der U-Boot-Bekämpfung, der Seeüberwachung und der Sensorausrichtung, während Spezialflugzeuge auf hochpräzise Navigations- und Lageinformationen angewiesen sind, um elektronische Kriegsführung, Informationsgewinnung und luftgestützte Führungs- und Kontrollfunktionen zu unterstützen.

Drehflügler und unbemannte Luftfahrzeuge

Hubschrauber und taktische Drehflügler nutzen in der Luftfahrt häufig INS zur Geländevermeidung in niedrigen Flughöhen, zur Stabilisierung im Schwebeflug und zur Waffenausrichtung unter eingeschränkten Sichtverhältnissen. Bei unbemannten Plattformen dient ein GPS-gestütztes Trägheitsnavigationssystem an Bord oder ein kompaktes, eigenständiges Flugzeug-INS als primäre Navigationsgrundlage und ermöglicht autonome Wegpunktnavigation, stabile Flugsteuerung sowie widerstandsfähige Schwarm- oder kollaborative Kampfeinsätze, wenn primäre Kommunikationsverbindungen unterbrochen sind. Auch Langzeitflugkörper und kollaborative Kampfflugzeuge (CCA) stützen sich auf fortschrittliche Trägheitsnavigationsfähigkeiten, um die Missionseffektivität in Umgebungen mit GNSS-Störungen aufrechtzuerhalten.

Kernkomponenten von Trägheitsnavigationssystemen für Luftfahrzeuge

Die Gesamtleistung und die Driftrate eines INS für die Luftfahrt werden in erster Linie durch die Qualität der zugrunde liegenden Inertial Measurement Unit (IMU) und der Gyroskoptechnologie bestimmt:

Trägheitsnavigationssystem für Flugzeuge von Advanced Navigation

Certus Mini D – GNSS-gestütztes Trägheitsnavigationssystem für Flugzeuge von Advanced Navigation

  • Beschleunigungssensoren: Messen die lineare Beschleunigung entlang mehrerer Achsen und ermöglichen es dem INS, Geschwindigkeits- und Positionsänderungen im Zeitverlauf zu berechnen. Zusammen mit den Gyroskopen bilden sie die zentralen Sensorelemente der IMU.
  • Ringlaser-Gyroskope (RLG): Nutzen Laserstrahlen in einem geschlossenen optischen Pfad, um eine hervorragende Langzeitstabilität und lineare Genauigkeit zu bieten, was sie zum Standard für hochmoderne Kampfflugzeuge und strategische Flugzeuge macht.
  • Glasfasergyroskope (FOG): Sie nutzen gewickelte Glasfasern, um hohe Bandbreite, außergewöhnliche Zuverlässigkeit und geringen Wartungsaufwand in kompakten Systemkonstruktionen zu gewährleisten.
  • MEMS-Gyroskope: Nutzen mikromechanisch gefertigte Siliziumstrukturen, um extrem geringe Abmessungen, Gewicht, Leistungsaufnahme und Kosten (SWaP-C) zu erzielen, was sie ideal für Loitering-Munition und kleine taktische UAVs macht.

Fortschrittliche eingebettete Software und Filtertechniken verarbeiten diese Rohdaten der Sensoren in Echtzeit, mindern die Auswirkungen inhärenter Sensorfehler und -driften und steuern gleichzeitig die Datenverteilung innerhalb der gesamten Avionikarchitektur. Viele moderne Systeme integrieren zudem Daten von GNSS-Empfängern, Luftdatensystemen, Radarhöhenmessern und anderen Bordsensoren, um die allgemeine Navigationsleistung zu verbessern.

Verteidigungsstandards und Auswahlkriterien

Jeder Einsatz von Trägheitsnavigationssystemen in Luftfahrzeugen muss strengen militärischen und luftfahrttechnischen Zertifizierungsstandards entsprechen, bevor die Lufttüchtigkeit erlangt wird:

  • Umwelt- und EMI-Anforderungen: Die Systeme müssen die Anforderungen der MIL-STD-810 hinsichtlich Stoß, Vibration und extremer Temperaturen sowie die der MIL-STD-461 hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit erfüllen.
  • Software- und Hardware-Sicherheit: Viele militärische und Dual-Use-Flugzeugprogramme wenden zudem Normen wie DO-160, DO-178C (Software-Sicherheit) und DO-254 (elektronische Bordhardware) an, um die Lufttüchtigkeitszertifizierung und die Entwicklung sicherheitskritischer Systeme zu unterstützen.

Bei der Auswahl einer Lösung für ein Trägheitsnavigationssystem in der Luftfahrt müssen Systemintegratoren die maximal zulässige Driftrate der Plattform sorgfältig gegen strenge SWaP-C-Einschränkungen abwägen. Zwar reduzieren handelsübliche Standardprodukte (Commercial Off-The-Shelf, COTS) das Entwicklungsrisiko erheblich und beschleunigen die Einführungszeit, doch sind maßgeschneiderte Lösungen für hochspezialisierte Flugzeugzellenformfaktoren oder einzigartige Datenbusarchitekturen nach wie vor erforderlich.