Magnetómetro
Un magnetómetro es un sensor de tres ejes que mide la dirección y la intensidad del campo magnético circundante. En la navegación inercial, detecta principalmente el campo magnético terrestre para estimar el rumbo respecto al norte magnético. Proporciona una referencia de orientación absoluta que limita la deriva del rumbo a largo plazo durante la fusión de sensores.
La mayoría de los sistemas inerciales modernos integran magnetómetros MEMS basados en tecnologías como la magnetorresistencia anisotrópica (AMR), el efecto Hall o la detección Fluxgate. Los sensores AMR ofrecen alta sensibilidad, excelente estabilidad de polarización, bajo consumo energético y dimensiones compactas para aplicaciones de navegación. Miden el campo magnético a lo largo de tres ejes ortogonales para generar un vector magnético tridimensional. Aunque la intensidad del campo magnético se expresa habitualmente en microteslas (µT), miligauss (mG) o nanoteslas (nT), los algoritmos de navegación se basan principalmente en la dirección del vector más que en su magnitud absoluta.
El campo magnético terrestre es relativamente débil, oscilando normalmente entre aproximadamente 250 y 650 mGauss, dependiendo de la ubicación geográfica. Las fuentes magnéticas cercanas pueden distorsionar fácilmente este campo. Los imanes permanentes y los conductores por los que circula corriente generan perturbaciones de hierro duro que desplazan el vector magnético medido, mientras que las estructuras ferromagnéticas crean distorsiones de hierro blando que deforman su forma. Estos efectos pueden superar al campo magnético terrestre en varios órdenes de magnitud y degradar significativamente la precisión del rumbo. Por consiguiente, una calibración magnética precisa es esencial para identificar y compensar las perturbaciones locales antes de que sea posible obtener una estimación fiable del rumbo.
INS modernos AHRS INS no pueden determinar la orientación completa utilizando únicamente un magnetómetro. Fusionan las mediciones del magnetómetro, el giroscopio (movimiento angular a corto plazo con alta precisión) y el acelerómetro (vector de gravedad para calcular el balanceo y el cabeceo) a través de un EKF. Los magnetómetros proporcionan una referencia de rumbo absoluta con respecto al norte magnético. Esta fusión de sensores minimiza la deriva del giroscopio y mejora la precisión del rumbo a largo plazo. Este enfoque se utiliza en sistemas geoespaciales (topografía), marítimos, industriales y en vehículos autónomos.
