Navigacijski sustav. Marine navigacijski sustavi

Navigacijska oprema je širok izbor vrsta i preinake. Postoje sustavi namijenjeni za korištenje u otvorenim uvjetima na moru, dok su drugi prilagođeni širokih masa korisnika, zapošljava nautičare uglavnom za zabavne svrhe. Koje su navigacijski sustav?

Što je navigacija?

Pojam „navigacija” je latinskog porijekla. Navigo riječ znači „plutajući na brodu.” Dakle, u početku je bilo gotovo sinonim za utovar ili navigaciju. No, s razvojem tehnologija koje olakšavaju cirkulaciju put brodova na oceanima, s dolaskom zrakoplovstva, svemirske tehnologije, izraz značajno proširio raspon mogućih interpretacija.

Danas, pod orijentacija znači proces kojim se osoba podliježe određenim kontrolama, na osnovu svojih prostornih koordinata. Tj navigaciju sastoji se od dva postupka - izravna kontrola, kao i prikazivanje optimalnu putanju objekta.

vrste navigacija

Klasifikacija vrsta plovidbe je vrlo opsežna. Suvremeni stručnjaci identificirali sljedeće njegove glavne vrste:

- auto;

- astronomski;

- životinja navigacija;

- zrak;

- prostor;

- more;

- radionavigacijski;

- satelit;

- podzemni;

- informacije;

- inercijski.

Neke od tih vrsta navigacije usko povezani - uglavnom zbog općenitosti uključenih tehnologija. Na primjer, auto navigacija često koristi instrumente tipične za satelit.

Tu su mješovite vrste u kojoj je nekoliko tehnoloških resursa koji se koriste istovremeno, kao što su, na primjer, navigacijske i informacijskih sustava. Oni mogu biti ključ, kao takvi resursi satelita. Međutim, krajnji cilj koristeći ih za opskrbu ciljne skupine korisnika s potrebnim informacijama.

navigacijski sustav

Odgovarajući tip navigacije oblika, u pravilu, isti naziv sustava. Tu je, dakle, sustav za navigaciju, more, prostor, itd Definicija ovog pojma je također prisutan u stručnoj zajednici. Navigacijski sustav, prema zajedničkom tumačenju - skup različitih vrsta opreme (i, ako je primjenjivo - i software) koji omogućuju vam da odrediti položaj objekta, te izračunati rutu. Priručnik može biti drugačija. No, u većini slučajeva, sustav karakteriziraju sljedeće osnovne komponente, kao što su:

- kartice (obično elektronički);

- senzori, satelita i druge jedinice za izračunavanje koordinata;

- ne-sustav objekata koji pružaju informacije o zemljopisnom položaju cilja;

- hardver i softver za analizu jedinica, unos podataka i izlaz i povezivanje prva tri sastojka.

U pravilu, struktura tih ili drugih sustava prilagođen potrebama krajnjih korisnika. Određene vrste rješenja mogu biti naglašeni razvijen prema dijelu programa, ili, obrnuto, hardver. Na primjer, popularna u ruskom navigacijski sustav „Navitel” - to je više mekana. To je dizajniran za korištenje širok raspon građana, posjedovanje razne vrste mobilnih uređaja - prijenosna računala, tablete, pametne telefone.

Nalazite se putem satelita

Bilo navigacijski sustav pretpostavlja, prije svega, određivanje koordinata objekta - obično geografski. Povijesno gledano, ljudska alati u tom pogledu stalno je poboljšan. Danas, najnaprednije navigacijski sustavi - satelit. Njihova struktura predstavlja skup visokog precizne opreme, od kojih se dio nalazi na Zemlji, a drugi - vrti u orbiti. Suvremeni satelitski navigacijski sustavi mogu izračunati ne samo zemljopisne koordinate objekta, ali i brzinu i smjer njihovog kretanja.

Elementi satelitsku navigaciju

Sastav pojedinih sustava su sljedeće osnovne elemente: satelitski konstelaciju, prizemlje mjerne jedinice koordinirati orbitalne objekata i razmjenu informacija s njima uređaja za krajnjeg korisnika (navigator), opremljena s potrebnim softverom, u nekim slučajevima - pribor za specifikaciju geografskih koordinata (GSM-kula online kanali, radio-oznake i sl.)

Kako satelitsku navigaciju

Kako satelitski navigacijski sustav? Temelj rada - mjerenje algoritam udaljenost od objekta do satelita. Potonji se nalazi u orbiti gotovo bez promjene svoj stav, a jer je njihova pozicija je uvijek konstantan u odnosu na Zemlju. U Navigator, odgovarajući podaci položili. Pronalaženje satelit i da na njih (ili višestruka) povezani, aparat određuje se, pak, njegovom zemljopisnom položaju. Osnovna metoda ovdje - izračun udaljenosti do satelitom brzina radio valova. Orbitalna objekt šalje zahtjev Zemlje s nevjerojatnom točnošću tijekom vremena - koristi atomski sat. Primanje odgovora od navigatora, satelitska (ili grupa njih) određuje udaljenost u određenom vremenskom razdoblju imao vremena da prođe radio val. Isto tako, izmjerena brzina objekta - mjerenje je samo malo složenija.

tehničke poteškoće

Utvrdili smo da satelitske navigacije - najsavršeniji za danas načinu određivanja zemljopisne koordinate. Međutim, praktična primjena ove tehnologije je u pratnji brojnih tehničkih poteškoća. Što, na primjer? Prije svega, to je heterogenost raspodjeli gravitacijskom polju planeta - to utječe na položaj satelita u odnosu na Zemlju. Slična svojstvo je također karakteriziran atmosferi. Njegova heterogenost može utjecati na brzinu radio valova, zbog čega se u odgovarajućim dimenzijama ne radi ispravno.

Još jedna tehnička poteškoća - signal poslan iz satelita na navigatora, često ometa druge zemaljske objekte. Kao rezultat toga, puna primjena sustava u gradovima s visokim zgradama je teško.

Praktična primjena satelita

Satelitski navigacijski sustavi pronalaze široku paletu aplikacija. Na mnogo načina - kao element raznih komercijalnih rješenja civilnog orijentacije. To može biti kao kućanskih aparata, a na primjer, višenamjenski mediji navigacijski sustav. Osim civilnu upotrebu, resursa sateliti su inspektori, stručnjaci u području kartografije, transportne tvrtke, razne javne službe. Geolozi su aktivno uključeni sateliti. Konkretno, oni se mogu koristiti kako bi izračunali dinamički tektonsku kretanje Zemlje ploča. Koriste satelitske nautičare i kao marketinški alat - uz pomoć inteligencije, u kojem se nalaze metode određivanje geografskog položaja, tvrtke provoditi istraživanja o njihovu korisničku bazu, kao što je, na primjer, izravno ciljano oglašavanje. Naravno, koristite nautičara i vojsku - oni, u stvari, razvili veliku navigacijske sustave, GPS i GLONASS - za potrebe američke vojske i Rusije respektivno. I ovo nije iscrpan popis područja u kojima se mogu koristiti sateliti.

Suvremeni navigacijski sustavi

Koji sustav za navigaciju ne rade i danas, uključujući aktivni ili su u fazi implementacije? Počnimo s onim koji se pojavio na svjetskom javnom tržištu ranije od drugih navigacijskih sustava - GPS. Njegova programer i vlasnik - US Department of Defense. Uređaji koji komuniciraju putem GPS-satelita - najčešći u svijetu. Uglavnom zato, kao što smo rekli gore, navigacijski sustav SAD je uvedena na tržište ranije od svojih trenutnih konkurenata.

Aktivno dobivanjem popularnost GLONASS. To je - ruski navigacijski sustav. Spada, pak, Ministarstvo obrane Ruske Federacije. To je bio dizajniran, prema jednoj verziji, otprilike u isto vrijeme kao i kod GPS - u kasnim 80-ih - ranih 90-ih. Međutim, javno tržište je uzgajan kao nedavno u 2011. Sve više i više proizvođača hardverskih rješenja za provedbu navigacije GLONASS podršku u svojim uređajima.

Pretpostavlja se da je ozbiljna konkurencija za GLONASS i GPS može napraviti globalni navigacijski sustav „Beidou”, razvijen u Kini. Međutim, u ovom trenutku to radi samo kao nacionalna. Globalni status se može dobiti, prema nekim analitičarima, do 2020. godine, kada se prikaže će orbite dovoljno sateliti - oko 35. „Beidou” Razvoj sustava za program je relativno mlada - to tek je započeo 2000. godine, a prvi satelit lansiran u kineskim programere 2007.

Pokušavajući zadržati Europljane. GLONASS navigacijski sustav i njegov američki kolega u doglednoj budućnosti može dobro ući u konkurenciju s Galileo. Otvoreno konstelacija satelita u pravom iznosu od orbitalnih objekata jedinica Europljani planiraju do 2020. godine.

Među ostalim perspektivnim projektima za razvoj navigacijskih sustava mogu se utvrditi indijski IRNSS i japanske QZSS. Što se tiče prvog objavljivana javne informacije o nositelju zahvata namjera stvoriti globalni sustav još. Pretpostavlja se da će IRNSS služe samo na teritoriju Indije. Program je također prilično mlada - prvi satelit je stavljena u orbitu 2008. godine. Japanski satelit sustav se očekuje da će se koristiti uglavnom u nacionalnom teritoriju zemlje ili developer susjedstvu na njega.

točnost pozicioniranja

Iznad smo spomenuli brojne poteškoće koje su relevantne za rad satelitskih navigacijskih sustava. Među glavni, ono što se zove - mjesto satelita u orbiti, ili njihovom kretanju na željeni put nije uvijek karakteriziran apsolutnom stabilnost niza razloga. Ovaj izračun određuje neispravan zemljopisnih koordinata u Navigator. Međutim, to nije jedini faktor koji utječe na ispravno smještanje po satelitu. Što još utječe na točnost izračuna koordinata?

Prije svega, treba napomenuti - ti atomski satovi koji su instalirani na satelitima nisu uvijek u potpunosti točni. Oni su moguće, iako vrlo male, ali još uvijek utječu na kvalitetu pogreške navigacijski sustav. Na primjer, ako pri izračunu vremena u kojem je radio val kreće, da ćete napraviti pogrešku na razini od nekoliko desetaka nanosekundi, koji netočnosti određivanje koordinata zemaljskih ciljeva može biti nekoliko metara. Međutim, u modernom satelita imaju instrumente koji omogućuju obračun, čak i uzimajući u obzir eventualne greške u atomski sat.

Iznad smo da među čimbenicima koji utječu na točnost navigacijskih sustava - heterogenost Zemljinoj atmosferi. To će biti korisno dopuniti tu činjenicu druge informacije koje se odnose na utjecaj obližnjih-Zemlje polja na rad satelita. Činjenica da je atmosfera našeg planeta je podijeljen u nekoliko zona. Onaj koji je zapravo na granici sa slobodnog prostora - ionosfere - sastoji se od sloja čestica koje imaju određenu naknadu. Oni su ometali radio valova, satelitska šalje, može smanjiti svoju brzinu, pri čemu je udaljenost do objekta može se izračunati s pogreškom. Imajte na umu da s ovom vrstom izvora komunikacijskih problema programeri satelitske navigacije rada: u algoritama orbitalnoj opreme obično su uključene različite vrste korektivnih scenariju, uzimajući u obzir u izračunu prolaz radio valova kroz ionosferu.

Oblaci i drugih atmosferskih pojava također može utjecati na točnost navigacijskih sustava. Vodene pare prisutne u odgovarajućim slojevima zemlje omotača zrak, kao i čestice u ionosfere, utjecati na brzinu radiovalova.

Naravno, s obzirom na domaćem korištenja GLONASS ili GPS u sastavu tih jedinica, kao što su sustav za navigaciju medija, koji djeluje u mnogočemu su zabavne, neke male netočnosti u koordinatnom pogrešne procjene nisu kritični. No, kada je vojna uporaba satelita koji odgovaraju izračune idealno bi trebao biti relevantan za pravog geografskog položaja objekata.

Značajke morske plovidbe

Nakon razgovora o najsuvremenijoj tipa orijentacija, mi uzeti kratak izlet u povijest. Kao što je poznato, sam pojam, koji se navode za pojavio prvi put u pomorstvo okruženju. Koje značajke karakteriziraju brodskih navigacijskih sustava?

Govoreći o povijesnog aspekta, moguće je imati na umu evoluciju instrumenata na raspolaganju mornara. Jedan od prvih „hardver rješenje” bio je kompas, koji se smatraju neki stručnjaci da je izumio u XI stoljeću. Proces mapiranja, navigacija kao ključnih instrumenata također poboljšana. U XVI stoljeću Gerard Mercator počeo map temelji se na načelu primjene cilindričnu projekciju s jednakim kutovima. U XIX stoljeću izumio lag - mehanički uređaj koji može mjeriti brzinu brodova. U dvadesetom stoljeću u arsenalu mornara pojavio radar, a zatim u prostor komunikacijski sateliti. Najnapredniji morski navigacijski sustavi sada radi, tako žetva prednostima istraživanja svemira od strane čovjeka. Koje su specifičnosti njihovog rada?

Neki stručnjaci vjeruju da je glavna značajka koja se odlikuje modernim morski navigacijski sustav - standardna oprema instalirana na brodu, ima vrlo visoku otpornost na habanje i vode. To je razumljivo - to je nemoguće da brod na otvorenom plivanje tisućama milja od kopna, bio je u situaciji kada je oprema uspije neočekivano. Na tlu, gdje pristup - sredstva civilizacije, sve se može fiksno, u moru - problematično.

Koje druge značajne karakteristike ima more navigacijski sustav? Trajna oprema, osim obveznih uvjeta - otporna obično uključuje module prilagođene fiksiranja nekih okolišnih parametara (dubina, temperatura vode, itd). Također, brodski brzine u morskim navigacijskih sustava, u mnogim slučajevima još nije izračunata satelita i redovite metode.