Inertial Navigation System

Le guidage inertiel est la plus simple forme de guidage. Il a été utilisé notamment sur les V1 et V2 allemands.

Fonctionnement

Les coordonnées de la cible sont introduites dans le système ; une centrale inertielle associant trois gyroscopes (un pour chaque axe), et d'accéléromètres, permet de maintenir de manière autonome un cap de façon prolongée vers sa cible. Le missile étant totalement « aveugle », si la cible change de place dans l'espace, le missile la manquera.

Les gyroscopes étant victimes d’une certaine dérive sur de longues distances, on tend à leur adjoindre un système de guidage par GPS pour leur permettre de recaler leur positionnement.

Technologies

Autrefois et pendant plusieurs décennies, on a utilisé des gyroscopes associés à des accéléromètres comme décrit plus haut. Cependant la présence de frottements occasionnait un temps de chauffe assez long (jusqu'à 30 min) et des erreurs plus importantes. De nos jours, la technologie principale associe un gyromètre laser (ou gyrolaser) avec des accéléromètres. Le gyrolaser se présente sous la forme de trois triangles ou trois carrés (un dans chaque plan) dans lesquels deux rayons laser sont projetés en sens opposé et réfléchis jusqu'à un capteur. La plateforme est dite liée (Strapdown system) en effet il n'est pas nécessaire de la maintenir verticale par rapport à un plan de référence, elle est donc fixée directement sur l'avion. Chaque accélération change le temps que mettent les deux lasers pour atteindre les capteurs et c'est cette différence de temps qui permet de déterminer la force, la direction et le sens de l'accélération.

Pour les deux technologies, une fois que l'on a obtenu l'accélération, il suffit de l'intégrer 2 fois dans le temps pour obtenir une distance parcourue. Et ainsi, grâce à la vitesse et la position initiale, on est capable de déterminer la position et la vitesse instantanée à tout instant.

D'autres technologies sont testées aujourd'hui pour remplacer les systèmes actuels telles que le gyromètre à fibre optique, basé sur le même principe que le gyrolaser, le gyroscope à suspension électrostatique (ou GSE) et le gyromètre à résonance magnétique nucléaire, ce dernier se basant sur l'élément le plus simple : l'atome qui est mis en rotation.

Applications

Ce type de guidage est principalement utilisé avec les missiles à longue portée (missiles balistiques et missiles de croisière), lancés de silos ou de navires de guerre, puisque leurs cibles (immeubles, bunkers, etc.) sont fixes.

L'ensemble des avions de lignes modernes sont dotés d'un guidage inertiel sous la forme d'une IRS (Inertial Reference System), permettant de connaître la position et toutes les données liées, couplé à un système de navigation pour le guidage de type FMC (Flight Management Computer). Le GPS, ainsi que les systèmes de radionavigation au sol ne sont utilisés que dans un but de recaler sa position du fait de la dérive inertielle du système. Les avions plus anciens (autour des années 1970) étaient dotés d'une INS (Inertial Navigation System) qui assurait à la fois la détermination de la position et la navigation d'un point à un autre. Cependant le système était beaucoup plus limité.

Il est également employé avec certaines armes à longue portée comme les missiles anti-navires ou air-air, de manière à leur permettre de se rendre sur la localisation générale d'une cible sans être détectés, le système de guidage actif étant activé en fin de course. Les sous-marins ne pouvant capter les ondes du GPS sous l'eau disposent également de guidage inertiel.

Histoire

Charles Stark Draper est connu comme le « père du guidage inertiel ».