Ein Trägheitsnavigationssystem (engl. Inertial Navigation System, kurz INS), ist ein 3D-Messsystem mit Beschleunigungssensoren und Kreiselstabilisierung. Durch Integration der gemessenen Beschleunigungen wird laufend die räumliche Bewegung des Flugzeugs und daraus die jeweilige geografische Position bestimmt.

Das INS ist ein oft (auch in seiner Verbreitung) unterschätztes Navigationsverfahren. Auch moderne Flugzeuge fliegen heute teilweise noch mit INS, vereinzelt sogar ohne GPS-Backupsystem.

Technik

Auf einer stabilisierten, vollkardanisch aufgehängten Plattform (Gyroskop) sind drei Beschleunigungsmesser angebracht, die die Auswanderungen der Plattform in allen drei Raumdimensionen registrieren. Mit Hilfe der gemessenen Beschleunigungen und einer Uhr lassen sich Geschwindigkeit und zurückgelegte Strecke innerhalb eines festgelegten Bezugssystems (meist ein kartographisches Koordinatensystem) berechnen.

Der Computer (Control and Display Unit, CDU) kann aus den ermittelten Daten folgende Informationen (inklusive derer bei vorgebenem Kurs) ermitteln:

  • XTK: Cross Track Distance; Querablage zum Sollkurs
  • TKE: Track Angle; Error Kursfehlerwinkel
  • HDG: Heading; rechtweisender Steuerkurs
  • DA: Drift Angle; Driftwinkel
  • TK: Track Angle; Kurs über Grund
  • GS: Ground Speed; Geschwindigkeit über Grund
  • POS: Present Position; derzeitiger Standort
  • DIS: Distance to go; Entfernung zum nächsten Wegpunkt
  • TIM: Time to go; Flugzeit zum nächsten Wegpunkt
  • WIND: Wind Direction/Speed; Windrichtung und -geschwindikeit
  • DSRTK: Desired Track Angle; Sollkurs über Grund


In heutigen Zeiten kann der Autopilot die Daten des INS automatisch verarbeiten und abfliegen.

Drift

Während des Fluges treten durch Mess- und Berechnungsfehler, die sich nicht vermeiden lassen, Fehler bei der Bestimmung der Position auf. Diese Fehler bezeichnet man als Drift. Um diesen Fehler zu verringern und somit die Genauigkeit der Navigation zu erhöhen, gleicht man (bzw. der Computer) den Drift wieder aus, indem man die Position in regelmäßigen Abständen mit alternativen Navigationsgeräten vergleicht und ggf. anpasst.

  • GNSS: Positionsbestimmung mit Hilfe von Satellitennavigation.
  • VOR-DME: Wählen eines von der aktuellen Position empfangbaren VORDMEs. Von diesem VOR wird das aktuelle QDM bestimmt sowie die Entfernung gemessen. Anhand des Vergleichs mit der errechneten Position wird die Position aktualisiert.
  • DME-DME: Hier werden 2 DME Stationen gesetzt. Anhand der Kreuzpeilung wird die Position bestimmt.