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Die Inertialnavigation – auch Trägheitsnavigation – beruht auf dem Prinzip der Integration gemessener Beschleunigungen und Drehungen zur Bestimmung von Lagewinkeln, Geschwindigkeit und Position im Raum.

Hochsensible Beschleunigungsmesser in drei Achsen registrieren Beschleunigungen in den drei Raumrichtungen. Über die Zeit integriert ermitteln sie Geschwindigkeiten und nochmals integriert zurückgelegte Wegstrecken in eben diesen Raumrichtungen. Der kompliziertere Teil des INS ist die Kreiselplattform. Diese Plattform, gestützt durch zwei vollkardanisch aufgehängte Kreisel (Stabile Ebene und stabile Richtung) besitzt im Idealfall (meist durch Reibung verfälscht) absolute Raumstabilität, womit nun eindeutig die Lage des Gefährts im Raum festgelegt werden kann. Diese Raumstabilität führt nun aber bei uns auf der Erde auch zu Problemen. So muss die Drehung der Erde um die Sonne (0,041 deg/h) und die Erddrehung selbst (15 deg/h) kompensiert oder herausgerechnet werden. Der letzte Schritt in der Berechnung ist nun, aus der Beschleunigung, die zunächst mit Kenntnis der Lagewinkel (-> Stabilisierte Plattform: die Beschleunigungssensoren sind im Idealfall stets horizontal ausgerichtet und messen keinen Anteil der Erdschwere, während der Vertikal-Beschleunigungsaufnehmer den kompletten Anteil der Erdschwere misst) von der Erdschwerebeschleunigung befreit werden kann (ca. 9,81 m/s²), und der damit errechneten Geschwindigkeit, diese wieder über die Zeit zu integrieren und mit der, durch den Kreisel gemessenen, Raumlage in Zusammenhang zu bringen. Daraus ergibt sich nun der auf der Erde zurückgelegte Weg. Selbes gilt entsprechend im Weltraum.

Daten die durch ein INS gewonnen werden können:

* Beschleunigung
* Geschwindigkeit
* Zurückgelegte Distanz
* Winkelbeschleunigung
* Raumposition
* Zurückgelegte Strecke über Grund oder im absoluten Raum.