Tech Me If You Can:
IMU:
לא רק צ'אק נוריס יורה לשישה כיוונים עם שלוש אותיות בלבד
מאת: נח אבגר הלוי
תמונות: בסיוע AI
בואו להכיר את מערכת הבטיחות שהתחילה כמערכת ניווט של חלליות וטילים - והפכה להיות חלק בלתי נפרד מהאופנוע שלכם:
מתחילים בחלל, ומסיימים על הכביש הציבורי
כמו ש-ABS פּּּוּתַח במקור כדי למנוע מצמיגי מטוסים להתפוצץ בנחיתה, ורק מאוחר יותר הגיע לכלי רכב ואופנועים,
כך גם ה- (Inertial Measurement Unit) IMU פותח במקור עבור כלי טיס (בעיקר טיסה בחלל)
במטרה לנווט במרחב תלת ממדי על ידי כוח מיחשוב עצמאי, שאינו תלוי ב-GPS,
באינטרנט או בהפעלה ושליטה בידי אדם.
בערך ב־2010 החלה המערכת לחדור גם למוטו-גי'פי,
שם כל הטיה או בלימה בפנייה חייבת להיות מחושבת עד לרמת מיקרו־תנועה,
והחל מ- 2013 החלה המערכת להופיע גם באופנועים סדרתיים, אמיתיים,
כאלו שרוכבים עליהם רוכבים אמיתיים, כמותכם, כמונו.
מאז ועד היום, כמעט ואין אופנוע מתקדם שאינו כולל את המערכת הזו.
לפני עידן ה־IMU מערכות הבקרה באופנועים, כמוABS , בקרת אחיזה (TCS) ודומיהן,
פעלו אך ורק על סמך נתונים "שטוחים":
מהירות גלגלים, פתיחת מצערת, סל"ד.
הן לא יכלו להבין אם אתה בתוך פנייה חדה, עם גלגל באוויר או במהלך בלימה חירומית תוך כדי הטיה.
המשמעות: המערכות לא תמיד התערבו נכון, ולעיתים, דווקא במצבי קיצון, היו עלולות אף להפריע.
לב העניין: מה זה בעצם IMU?
עכשיו הגיע הזמן לדבר על אחת המערכות הכי חכמות שמתחבאות מתחת לפיירינג של האופנוע שלך:
מערכת IMU - שלוש אותיות, שש דרגות חופש, והרבה יותר שליטה ממה שחשבת שיש לך.
משמעות ראשי התיבות היא: מערכת מדידה אינרציאלית.
במילים פשוטות, מדובר במחשב קטן עם חיישנים שמודדים כל הזמן את תנוחת האופנוע במרחב:
כמה הוא נוטה הצידה, מאיץ, בולם, נוטה בזווית או אפילו איך וכמה הוא ממריא ונוחת אחרי באמפר.
ה- IMU משתמש בחיישני ג'ירוסקופ ומאיצים שמנטרים כל תזוזה ותנועה של האופנוע בשישה צירים:
סיבוב ימינה-שמאלה (yaw) נטייה קדימה-אחורה (pitch) הטיה צידית (roll) ותנועה בשלושת כיווני המרחב (X, Y, Z)
עכשיו, אנחנו מקווים, הבנתם למה בכתבות המתארות אופנועים מדובר על IMU ה"פועל בשישה צירים"
(ששת הצירים מודגשים מאחר והמערכת הראשונה שנכנסה אי פעם לאופנוע, הייתה IMU שפעלה בשלושה צירים).
כל המידע הזה מוזרם בשברירי שנייה למערכות הבקרה של האופנוע: ABS בפנייה, בקרת אחיזה דינמית, ווילי קונטרול, בקרת בלימה, ואפילו בקרת זינוק.
מה קיבלנו?
מערכת שיודעת בדיוק איפה אתה ואיך האופנוע מגיב – ויכולה להתאים את הבקרות לתנאים בזמן אמת,
לא רק לפי סיבוב הגלגלים אלא לפי מצב תלת־ממדי,
וליצור שילובים מושלמים בין מערכות הבקרה והבטיחות השונות המותקנות באופנוע שלכם.
אגב, חלק מהמערכות המוכרות, כמו ווילי-קונטרול ואחרות, נולדו ונבעו מהמערכת הזאת.
אין דרך להגזים בחשיבות המערכת. מילים כמו "מונעת תאונות",
"מקטינה את נזקי התאונות" ואפילו "מצילת חיים" - אינן מוגזמות בהקשר אליה.
מי התחיל?
לפני עשור כל הטוב הזה היה שייך למשפחת אופנועי העל בלבד.
אבל ההתקדמות היא בקצב מסחרר, והיום אפשר למצוא IMU גם באדוונצ'רים בינוניים
ובאופנועי נייקד ספורטיביים, בעצם כמעט בכל משפחות האופנועים.
והכי מגניב? אתה אפילו לא מרגיש שהוא שם – עד שהוא מציל אותך ברגע הנכון.
קטמ הייתה הראשונה לשלב IMU תלת צירי באופנוע סדרתי כבר ב־2013,
אבל דוקאטי הייתה הראשונה ששילבה IMU שש־צירית מתקדמת עם סט מלא של מערכות ייצוב,
בפאניגלה בשנת 2015. תוך שנים ספורות המערכת הפכה להיות מקובלת ומותקנת כמעט בכל משפחות האופנועים.
אז בפעם הבאה שאתה יוצא לסשן פניות או יורד לשטח – תן כבוד ליחידה הקטנה שממשפרת ומאריכה לך את החיים על שני גלגלים.
בואו נעוף רגע. לחלל, אלא לאן?
בחלל, ה־IMU משמש כמערכת ניווט קריטית עבור חלליות, לוויינים, טילים וכלי טיס מתקדמים,
והוא עושה את זה גם כשאין GPS זמין – מה שקורה לעיתים תכופות מחוץ לאטמוספירה.
ה־IMU מודד את התאוצה והסיבוב של כלי החלל לאורך שלושת הצירים (X, Y, Z)
ובשילוב עם נתוני זמן, הוא מחשב את המיקום, המהירות והכיוון –
גם ללא תקשורת עם תחנת קרקע.
חללית צריכה לדעת כל הזמן לאן היא פונה – כדי לכוון אנטנות, מצלמות, תאים סולאריים, או מנועים.
ה־IMU מזין את מערכות בקרת היציבות בנתוני Pitch, Roll ו-Yaw ומאפשר ביצוע תיקונים בזמן אמת.
יוצא שה־IMU הוא כמו חוש שיווי המשקל של החללית.
טכנולוגיה מדהימה שמזכירה את תעלת האוזן שלנו (המערכת הווסטיבולרית),
ששומרת לנו על שיווי המשקל. בלי מערכת כזו – היא פשוט הייתה "מאבדת את הצפון", תרתי משמע.
במשימת אפולו 11, מערכת זו הייתה קריטית בעת הנחיתה על הירח,
כשנדרש דיוק גבוה מאוד בזמן אמת.
כך שמה שמנווט לך היום את האופנוע בפנייה חדה, התחיל כטכנולוגיה שהורידה בני אדם מהחללית – והנחיתה איתם על הירח.
גם זה יכול לעניין אותך:
חדש ומהפכני - חיפוש קוד דגם ופירטי אופנוע - לפי מספר הרישוי
סוזוקי היאבוסה – האופנוע שנמצא בכמה מקומות בו זמנית
כך תהפכו למהנדסים בכירים בעולם המרוצים
האופנועים של סקודה???