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構造としては、機械式ジャイロを使用した安定台(プラットホーム)の上に加速度計が設置されている構造となっており、それにより方角と加速度を検出し、それらを内蔵されたコンピュータが自動で連続的に計算することにより、速度、現在位置、進行方向などの航法上必要な情報を出力する。また、安定台に使用されている機械式ジャイロをレーザジャイロ<ref>機械式ジャイロに比べて作動範囲が非常に広く、角速度入力とその出力との関係の直進性が非常に良い。</ref>に置き換え、ジャイロの機械的な回転部分と安定台を無くし、機械式ジャイロで使用されている[[ジンバル]]による加速度への影響を受けることなく、重量、体積、消費電力を改善したストラップ・ダウン方式<ref>レーザジャイロと加速度計を直接機体にくくり付けて、局地的な水平(安定台)をコンピュータ内において計算上で作り、レーザジャイロと加速度計からの出力を、計算上で作られた局地的水平によって、局地的水平に関する成分に換算することにより、航法計算及び姿勢指示を行う方式。</ref>の慣性基準装置(IRS)が航空機において開発されている。
 
INSとIRSの根本的な違いはジャイロの構造ではなく、航法能力の有無であり、航法能力を持たないIRSはFMS (Flight Management System)と組み合わせてることを前提として開発され、航法はFMSが受け持つことになる
 
なお、ドップラー・レーダー航法装置だけでも独力で航法を行うことは可能であるが、確実な地面のレーダー感知が前提であり、電磁波の散乱・クラッタによる誤差が存在する(特に海面では顕著である)ため、旅客機などでは補助的な使用以外ではあまり用いられず、慣性航法装置が主要な装置となる。