Hệ thống dẫn đường quán tínhdựa vào hai đại lượng tham chiếu tự nhiên của Trái đất để tính toán vị trí và tư thế: vận tốc góc quay của Trái đất và gia tốc trọng trường. Hai thông số tự nhiên cốt lõi này là nền tảng của công nghệ dẫn đường quán tính, đồng thời cũng là cơ sở quan trọng cho hàng không vũ trụ, định vị địa lý và nghiên cứu về Trái đất. Tận dụng lợi thế kỹ thuật cốt lõi là tính toán chính xác hai đại lượng tham chiếu này, các sản phẩm dẫn đường quán tính chất lượng cao hoạt động hoàn toàn độc lập mà không cần dựa vào tín hiệu bên ngoài như vệ tinh hoặc trạm gốc. Với khả năng chống nhiễu, hoạt động trong mọi thời tiết và độ ổn định cao, chúng có thể thích ứng với nhiều kịch bản làm việc khắc nghiệt và phức tạp, đồng thời cung cấp dịch vụ định vị, đo vận tốc và đo tư thế chính xác và liên tục cho mọi loại phương tiện di chuyển.
1. Vận tốc góc quay của Trái đất
Vận tốc góc quay của Trái đất đề cập đến tốc độ Trái đất quay quanh trục của nó. Trái đất quay đều đặn từ tây sang đông. Đối với ứng dụng hàng ngày, tốc độ quay của nó xấp xỉ 15 độ mỗi giờ, với giá trị vật lý tiêu chuẩn là 7,292 × 10⁻⁵ rad/s. Hiện tượng trực quan nhất do sự quay của Trái đất mang lại là sự luân phiên ngày và đêm. Sự quay ổn định cũng mang lại nhịp điệu thời gian đều đặn cho cuộc sống trên Trái đất.
Khác với vận tốc góc đồng nhất, tốc độ quay tuyến tính thay đổi ở các vùng khác nhau trên Trái đất. Nó đạt mức tối đa khoảng 465 mét mỗi giây ở xích đạo, và giảm dần khi vĩ độ tăng lên, giảm về 0 ở Cực Bắc và Cực Nam. Ngoài ra, ở cùng một vĩ độ, độ cao càng cao thì tốc độ tuyến tính càng hơi cao. Đây là lý do tại sao hầu hết các bãi phóng tên lửa được xây dựng ở các khu vực vĩ độ thấp và tên lửa phóng về phía đông, điều này có thể tiết kiệm nhiên liệu bằng cách tận dụng tốc độ quay của Trái đất.
Tốc độ quay của Trái đất không cố định tuyệt đối, với những thay đổi nhỏ chỉ có thể phát hiện bằng thiết bị có độ chính xác cao và không thể nhận thấy đối với con người. Về lâu dài, lực thủy triều dần dần làm chậm tốc độ quay của Trái đất. Hàng năm, chịu ảnh hưởng của chuyển động khí quyển và đại dương, tốc độ quay có những biến động mùa nhỏ, thường chậm hơn vào mùa đông và nhanh hơn vào mùa hè. Bên cạnh đó, các hoạt động bên trong Trái đất và lực hấp dẫn của các thiên thể cũng gây ra những biến động nhỏ không đều trong tốc độ quay. Sự quay của Trái đất cũng tạo ra hiệu ứng Coriolis, ảnh hưởng tinh tế đến lưu thông khí quyển toàn cầu, dòng hải lưu và địa hình bề mặt. Để ứng phó với những thay đổi nhỏ động này trong các thông số quay, các sản phẩm dẫn đường quán tính của chúng tôi được trang bị các thuật toán bù động có độ chính xác cao. Chúng có thể thích ứng với những biến động tinh tế của vận tốc góc quay của Trái đất theo thời gian thực, tự động sửa lỗi đo lường và cải thiện đáng kể độ chính xác và độ ổn định định vị dài hạn của thiết bị, phù hợp với nhiều kịch bản như máy bay không người lái, dẫn đường phương tiện, dẫn đường tàu thủy và khảo sát, lập bản đồ công nghiệp.
2. Gia tốc trọng trường
Gia tốc trọng trường đề cập đến gia tốc rơi của các vật thể gần bề mặt Trái đất dưới tác dụng của trọng lực. Nó là gia tốc tổng hợp của lực hấp dẫn của Trái đất và lực ly tâm do sự quay của Trái đất gây ra, đóng vai trò là thông số cơ bản cốt lõi cho dẫn đường quán tính, khảo sát kỹ thuật và thăm dò địa chất. Trong hoạt động của hệ thống dẫn đường quán tính, dữ liệu gia tốc trọng trường cục bộ chính xác là cần thiết để hiệu chỉnh lỗi thiết bị và loại bỏ nhiễu trọng lực, nhằm tính toán chính xác trạng thái chuyển động thực của phương tiện.
Gia tốc trọng trường không đồng nhất trên khắp Trái đất và có những khác biệt nhỏ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó vĩ độ là yếu tố chi phối. Trái đất là một hình cầu dẹt nhẹ ở các cực và phình ra ở xích đạo. Kết hợp với hiệu ứng bù trừ của lực ly tâm quay, gia tốc trọng trường tăng theo vĩ độ, với giá trị nhỏ nhất ở mực nước biển xích đạo và lớn nhất ở mực nước biển cực. Ở cùng một vĩ độ, độ cao càng cao thì gia tốc trọng trường càng nhỏ. Hơn nữa, mật độ không đồng đều của các lớp đá ngầm, khoáng sản, nguồn nước và các cấu trúc địa chất khác gây ra sai lệch cục bộ về giá trị trọng lực. Các khu vực khai thác có mật độ cao và các lớp đá rắn chắc có giá trị trọng lực cao hơn, trong khi các tầng đất lỏng, khu vực hồ và dầu khí có giá trị thấp hơn. Nguyên tắc này được áp dụng rộng rãi trong thăm dò trọng lực.
Gia tốc trọng trường cũng có những thay đổi động tinh tế. Về lâu dài, các hoạt động địa chất như chuyển động mảng kiến tạo, băng tan và mực nước biển dâng gây ra những thay đổi nhỏ cực kỳ chậm về giá trị trọng lực cục bộ. Về ngắn hạn, lực hấp dẫn của mặt trời và mặt trăng cũng như sự thay đổi tải trọng khí quyển gây ra những biến động nhỏ theo chu kỳ của gia tốc trọng trường. Nhiều hiện tượng tự nhiên phổ biến bao gồm rơi tự do và dao động tuần hoàn của con lắc đều bắt nguồn từ gia tốc trọng trường, đây cũng là một tham chiếu quan trọng cho kỹ thuật xây dựng, thiết kế tàu thủy và các lĩnh vực khác. Nhằm mục đích xử lý sự khác biệt về trọng lực và biến động động do vĩ độ, độ cao và môi trường khu vực gây ra, các sản phẩm dẫn đường quán tính của chúng tôi được xây dựng với cơ sở dữ liệu trọng lực có độ chính xác cao toàn diện. Chúng hỗ trợ hiệu chỉnh chính xác thích ứng, loại bỏ hiệu quả nhiễu trọng lực và bù trừ sai số môi trường, đồng thời giải quyết vấn đề trôi dạt độ chính xác của thiết bị dẫn đường truyền thống ở các khu vực phức tạp và hoạt động dài hạn. Với khả năng thích ứng mạnh mẽ, độ chính xác đo lường cao và hoạt động ổn định, các sản phẩm đáp ứng nhu cầu dẫn đường và đo lường có độ chính xác cao của nhiều ngành công nghiệp bao gồm khảo sát, lập bản đồ dân dụng, lái xe thông minh, thiết bị đặc biệt và thăm dò địa chất.
