Da wir bald von Steve einen TUT über die Benutzung eines FMC lesen dürfen und da auch die IRU/IRS rein spielt, möchte ich versuchen ihre Funktion im Flieger allen etwas näher zu bringen.
Die IRU dient mit zur Navigation in einem Flugzeug, daß ganze System nennt man IRS. Die Daten werden im FMC verarbeitet.
Die IRU s sind heute keine selbständigen Computer, sonder zusammen mit der Air Data in einer "Kiste" zusammengefast. Nennt sich dann ADIRU.
Die IRU stellt heading und attitude Informationen zur Verfügung. Die IRU errechnet die Daten mit Hilfe von Laser Kreiseln und Beschleunigungsmesser.
Jede ADIRUhat drei Beschleunigungsmesser und drei Laser Kreisel. Es sind also die drei Achsen x,y,z abgedeckt (pitch, roll and yaw).
Der IR Prosessor nutzt diese Daten zum errechnen der IR Daten.
Beschleunigungsmesser ist eine Masse die in der Mitte eines Gehäuses von Federn gehalten wird. Wen der Flieger in eine der drei Achsen eine Beschleunigung erfährt, wird die Masse aus ihrer Ruhestellung bewegt, dies erzeugt ein elektrisches Signal. Das signal wir durch einen Verstärker verstärkt und sendet es zu einer recenter Spule. Die Masse wird in ihre Ruhestellung gezogen. Die Höhe des elek. Signals steht damit proportional im Verhältniß zu der Bewegung des Flugzeugs.
Der IR Prosessor benutzt dieses Signal und kalkuliert dazu die Zeit wie lange diese vorhanden war. Der IR Processor inregiert dann aus der Stärke des Signals und aus der Zeit, die zurück gelegte Strecke.
Der IR Processor add. dann die Strecke die zurück gelegt wurde und berechnet aus der inital Position plus Strecke, die present Position.
Der Laser Kreisel besteht ist ein Dreieck in dem ein helium- neon Laser zwei Licht beams erzeugt. Ein Beam läuft cw um der andere ccw.
Spiegel in jeder Ecke reflektieren und "jagen" so beide Licht Beams rund um dieses Dreieck. In einer Ecke befindet sich ein teilweise versilberter Spiegel und ein Prisma, welcher beide Licht beams zusammen "mixt" welches ein "fringe pattern" an eiem Detektor erzeugt.
Da der Gyro starr mit dem Flugzeug verbunden ist. Somit ist der "fringe pattern" auch stationärund die Frequency der beiden Licht beams sind auch gleich. Wenn der Gyro und damit sich das Flugzeug um die Achsen bewegt, verschieben sich die beiden Phasen der beiden Licht beams leicht. Die Phasen bleiben also während eines turns leicht verschoben in Realation zu der Geschwindigkeit des turns. Die unterschiedliche Lciht beam Phase macht im "fringe pattern" bemerkbar und kann so auch die Richtung (links oder rechts) bestimmen. Photozellen messen den wechsel im "fringe pattern" und senden ein Signal an den IR Processor der im Verhältnis zu der Rotationsrate des Gyros steht.
Die gemessene Rotationsrate zusammen mit der Zeit ergibt die attitude (Lage im Raum) des Fliegers .
Hier eine Schematik von einem Laserkreisel.
Nun kommen wir zum Alignment (ausrichten) der ADIRU: Die Adiru benutzt dazu ihre Gyros und Beschleunigungsmesser um die Erdrotation und die gravity zu messen. Aus der Errotation und der Anziehung erechnet die IR Local Vertkale, True north und die latitude (Breitengrad) der present Position.
Nach dem die ADIRU diese Werte gemesen hat und die present Position über die Eigabegeräte (FMC oder Overheadpanel) erhalten hat kann sie das align. beenden und hat sich nach true north ausgerichtet und ist nun fertig zum navigieren. Die Zeit zum ausrichten (align.) der ADIRU ist abhängig von dem Breitengrad auf dem das Flugzeug steht.
Dazu wieder eine Grafik zur Verdeutlichung
In der Nav Mode benutzt der IR Processor den Startpunkt um mit Hilfe der Gyros und Beschleunigungsmesser die attitude und das heading zu berechnen um daraus wiederum die Entfernung zu errechnen welche das Flugzeug zurück gelegt hat. daraus kann der IR wiederum die resent Position bestimmen.
Der IR Processor erhält auch Daten vom AD (Air Data) Teil um auch andere IR daten zu errechnen.
Dazu wieder eine Schematik
Die Alignment Zeit ist abhängig vom Breitengrad, wo der Flieger steht. Am epuator bertägt sie ca. 5 Minuten und bei 78,25 north bzw. south ca. 17 Minuten.
Bei mehr wie 78,25 Grad nördlicher oder südlicher Breite kann die ADIRU nicht mehr algn. werden.
Auch dazu eine Schematik
Die present Position muß während des alignment eingegeben werden. Die ADIRU kalkuliert die present Position vom Breitengrad, sie kann aber NICHT die present Position vom Längengrad bestimmen.
Die ADIRU brauch also beide Eingaben (Breite Länge)
Die ADIRU überprüft die Breiengradeingabe und schaut nach ob der errechnete Breitengrad mit dem einegebenen übereinstimmt.
Puh das war es erst einmal, ich hoffe das System ist einigermaßen verständlich erkärt.
Schönen Tag wünscht euch Karl