Resumen

El documento aborda nuevas posibilidades de corrección magnética de los instrumentos de navegación de la aeronave (giroscopios de dirección, unidades de referencia inerciales, etc.) que se proporcionan mediante la aplicación de nuevos sensores micro-magnetorresistivos.

1. Introducción

Los instrumentos analógicos comunes de navegación de aeronaves, como las brújulas piromagnéticas, contienen normalmente tres o dos sensores de flujo como fuente de la señal de corrección del rumbo magnético. Los sensores de flujo son de gran tamaño externo y tienen una corriente eléctrica excitante relativamente alta. La aplicación de los sensores micromagnetoresistivos elimina considerablemente estas desventajas.

Para asegurar la medición correcta del rumbo magnético, es necesario estabilizar los ejes sensibles de los sensores magnéticos en el plano horizontal. Esto no suele ser posible en las brújulas piromagneticas analógicas comunes, ya que los sensores magnéticos se colocan sobre una base pendular suspendida de cardán que se estabiliza horizontalmente debido a la gravedad de la Tierra. Esta estabilización gravitatoria sólo es correcta en caso de movimiento direccional y uniforme. Si la aeronave está acelerando o girando la base con los sensores magnéticos, se desvía de la posición horizontal y la señal medida del rumbo magnético es incorrecta como consecuencia de la proyección del componente vertical del campo geomagnético.

2. Brújula magnética con sensores micromagnetorresistivos

Los modernos sistemas digitales de referencia de actitud y rumbo basados en la tecnología de microcontroladores y sistemas microelectromecánicos (MEMS) de los sensores pueden tener ejes sensibles de los tres magnetómetros orientados según el sistema de coordenadas de la aeronave. Los componentes medidos del vector de intensidad del campo geomagnético I_A se transforman del sistema de coordenadas de la aeronave (ACS) en la coordenada de la Tierra (ECS) I_E por medio de la matriz de coseno de dirección reducida (roll - ϒ , pitch -ϑ ) (ver fórmula No.1) o por medio de las cuaterniones.

Fórmula (1)

El encabezamiento magnético ψ puede obtenerse a partir de los componentes horizontales i_Ex i_Ey de I_E mediante la siguiente fórmula:

Fórmula (2)

• Materias:Sensores Seguridad aérea Instrumentos de vuelo Electromagnetismo
• Subjects:sensors Air safety Flight instruments Electromagnetism
• Palabras claves:Sensor magnetorresistivo, acelerómetro, giroscopio, brújula, unidad de referencia inercial, MEMS
• Keywords:Magnetoresistive sensor, accelerometer, gyroscope, compass, inertial reference unit, MEMS