Navigacijski sustav. Marine Navigation Systems

Navigacijska oprema je širok izbor tipova i modifikacija. Postoje sistemi namenjen za upotrebu na otvorenom moru uvjetima, a drugi su prilagođeni širokih masa korisnika, zapošljava Navigators uglavnom za zabavne svrhe. Koji su navigacijski sustav?

Što je navigacija?

Izraz "navigacije" je latinskog porijekla. Navigo riječ znači "plutajući na brodu." Dakle, u početku je bilo gotovo sinonim za dostavom ili navigacije. Ali sa razvojem tehnologija koje olakšavaju cirkulaciju put brodova na okeanima, sa pojavom zrakoplovstva, svemirska tehnologija, termin je značajno proširila opseg mogućih tumačenja.

Danas, pod navigaciju znači proces kojim je osoba pod određenim kontrolama, na osnovu svojih prostornih koordinata. Tj navigaciju sastoji se od dva postupka - što je direktnom kontrolom, kao i donošenja optimalnu putanju objekta.

vrste navigacija

Klasifikacija vrsta navigacije je vrlo širok. Moderni stručnjaci identificirati sljedeće njegove glavne sorte:

- car;

- astronomska;

- životinja plovidbe;

- zrak;

- prostor;

- more;

- radio plovidbe;

- sat;

- podzemna;

- informacije;

- inercijalni.

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

Postoje mješovite vrste u kojima je nekoliko tehnoloških resursa se istovremeno koriste, kao što su, na primjer, za navigaciju i informacionih sistema. Oni mogu biti ključni, kao satelit tih resursa. Međutim, krajnji cilj koji ih koriste za opskrbu ciljne grupe korisnika sa potrebnim informacijama.

navigacijski sustav

Odgovarajuće vrste plovidbe oblika, po pravilu, isti naziv sistema. Tu je, dakle, auto navigacijski sustav, more, prostor, itd Definicija ovog pojma je također prisutan u stručnoj javnosti. A navigacioni sistem, u skladu sa zajedničkim tumačenje - zbirka različitih vrsta opreme (i ako je moguće - i softver) koji vam omogućuju da odrediti položaj objekta, kao i za izračunavanje svom smjeru. Priručnik može biti drugačija. Međutim, u većini slučajeva, sistem karakteriziraju sljedeće osnovne komponente, kao što su:

- kartice (obično elektronskim putem);

- senzora, satelita i drugih jedinica za izračunavanje koordinata;

- non-sistem objekata koji pružaju informacije o geografskom položaju mete;

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

Po pravilu, struktura tih ili drugih sistema prilagođene potrebama krajnjih korisnika. Određene vrste rješenja može biti naglašen razvijen prema programu dijela, ili, obrnuto, hardver. Na primjer, popularna u ruskom navigacijski sustav "Navitel" - to je više mekana. To je dizajniran za korištenje širokog spektra građana, posjedovanje razne vrste mobilnih uređaja - laptopi, tableti, pametni telefoni.

Navigacija putem satelita

Bilo koji navigacijski sustav pretpostavlja, prije svega, određivanje koordinata objekta - obično geografski. Istorijski gledano, ljudski alata u tom smislu je stalno poboljšana. Danas najnaprednijih sistema za navigaciju - satelit. Njihova struktura predstavljena je skup visoko precizne opreme, u čijem sastavu se nalazi na Zemlji, a drugi - vrti u orbiti. Moderni sistemi za navigaciju satelita može izračunati ne samo geografskim koordinatama objekta, ali i brzina i pravac njegovog kretanja.

Elementi satelitske navigacije

Sastav odgovarajućih sistema uključuju sljedeće osnovne elemente: konstelacije satelita, prizemlje mjerne jedinice koordinira orbitalnih objekata i razmjenu informacija s njima uređajima za krajnjeg korisnika (Navigator), opremljen potrebne programe, u nekim slučajevima - pribor za specifikaciju geografske koordinate (GSM-tower online kanala, radio beacon, itd).

Kako se satelitske navigacije

Kako se satelitski navigacijski sustav? Osnova rada - mjerenje algoritam udaljenost od objekta do satelita. Potonji se nalazi u orbiti gotovo bez promjene svoj stav, i zbog toga što njihov položaj je uvijek konstanta u odnosu na Zemlju. U Navigator, položio odgovarajuće brojke. Pronalaženje satelita i nakon što je spojena na njih (ili više), aparat određuje, pak, svojim geografskim položajem. Osnovni metod ovdje - izračunavanje udaljenosti do brzine na bazi satelita radio talasa. Orbitalni objekat šalje zahtjev na Zemlju sa izuzetnim preciznost tokom vremena - koristi atomski sat. Primanje odgovor od navigator, satelit (ili grupa istih) određuje udaljenosti u određenom vremenskom periodu imao vremena da prođe radio talasa. Slično tome, izmjerene brzine objekta - mjerenje je samo malo kompliciranije.

tehničke poteškoće

Utvrdili smo da je satelitsku navigaciju - najsavršeniji za metodu danas određivanja geografske koordinate. Međutim, praktična upotreba ove tehnologije je u pratnji brojnih tehničkih poteškoća. Ono što, na primjer? Prije svega, to je heterogenost distribucije gravitaciono polje planete - to utiče na poziciju satelita u odnosu na Zemlju. Slična imovina se odlikuje atmosferu. Njegova heterogenost može uticati na brzinu radio talasa, zbog čega je u odgovarajućim dimenzijama može biti neispravan.

Još jedna tehnička poteškoća - signal poslat iz satelita navigator, često ometaju druge kopnene objektima. Kao rezultat toga, u potpunosti iskoristi sistema u gradovima s visokim zgradama je teško.

Praktična upotreba satelita

Satelitsku navigaciju sistemi pronalaze širok spektar aplikacija. Na mnogo načina - kao element razne komercijalne rješenja civilnog orijentacije. To može biti kao kućanskih aparata, i na primjer, multifunkcionalni mediji navigacioni sistem. Osim civilnu upotrebu, sateliti resursa su geometri, stručnjaci u području kartografije, transporta, raznih javnih službi. Geolozi su aktivno uključeni satelita. Konkretno, oni se mogu koristiti za izračunavanje dinamičke tektonskih kretanja Zemlje ploča. Se koriste satelitskim navigatora i kao marketinški alat - uz pomoć inteligencije, u kojoj se nalaze metode geopozicioniranje, preduzeća sprovode istraživanja njihove baze klijenata, kao i, na primjer, direktno ciljanog oglašavanja. Naravno, koristite moreplovci i vojske - oni, u stvari, razvio je glavni navigacioni sistemi danas, GPS i GLONASS - za potrebe američke vojske i Rusije respektivno. I ovo nije konačna lista područja u kojima se može koristiti satelita.

Moderni navigacioni sistemi

Koji navigacioni sistemi funkcioniraju danas uključujući aktivne ili su u fazi implementacije? Počnimo s onim koji se pojavio na globalnom javnom tržištu ranije od drugih sistema za navigaciju - GPS. Njegova developer i vlasnik - američko ministarstvo obrane. Uređaji koji komuniciraju putem GPS-sateliti - najčešći u svijetu. Uglavnom zbog toga što, kao što smo rekli gore, SAD navigacijski sustav uveden je na tržište ranije u odnosu na trenutne konkurencije.

Aktivno dobija na popularnosti GLONASS. Ovo je - ruskog navigacijski sustav. Ona pripada, s druge strane, Ministarstvo odbrane Ruske Federacije. To je dizajniran, prema jednoj verziji, o istom periodu kao da GPS - krajem 80-ih - početkom 90-ih. Međutim, javnom tržištu je uzgajan kao nedavno kao 2011. godine. Sve više i više proizvođača hardvera rješenja za implementaciju navigaciju GLONASS podršku u svojim uređajima.

Pretpostavlja se da je ozbiljna konkurencija GLONASS i GPS može napraviti globalni navigacijski sustav "Beidou", razvijen u Kini. Međutim, u ovom trenutku to radi samo kao nacionalni. Globalni status može dobiti, prema nekim analitičarima, do 2020. godine, kada će biti prikazan orbitu dovoljno satelita - oko 35. "Beidou" Razvoj sistema programa je relativno mlada - to samo je tek počela 2000. godine, a prvi satelit lansiran u kineskom programere 2007. godine.

Pokušavajući da Evropljanima. GLONASS navigacijski sustav i njegove američke kolege u doglednoj budućnosti možda i ući u konkurenciju s GALILEO. Otvoren konstelacije satelita u pravu količinu orbitalnih objekata jedinica Evropljana planira do 2020. godine.

Između ostalih obećavajući projekte za razvoj plovidbe sistemi mogu se primijetiti Indian IRNSS, i japanski QZSS. Što se tiče prve veliki publicitet javnosti o namjerama programera da kreira globalni sistem još. Pretpostavlja se da će IRNSS služiti samo na teritoriju Indije. Program je prilično mlad - prvi satelit je stavljena u orbitu 2008. godine. Japanski satelitski sistem se očekuje da će biti uglavnom koristi u nacionalnom teritoriju zemlje ili programer pored nje.

preciznost pozicioniranja

Iznad bilježimo brojne poteškoće koje su bitne za funkcioniranje satelitske navigacije sistema. Među glavnim, ono što smo zvali - lokaciju satelita u orbitu, ili njihovo kretanje do željenog put nije uvijek odlikuje apsolutna stabilnost niza razloga. Ovaj proračun određuje neispravnost geografskim koordinatama u Navigator. Međutim, ovo nije jedini faktor koji utiče na pravilno pozicioniranje putem satelita. Šta još utiče na preciznost izračunavanja koordinata?

Prije svega, treba napomenuti - oni atomski satovi koji su instalirani na satelitima nisu uvijek potpuno precizan. Oni su moguće, iako vrlo male, ali i dalje utjecati na kvalitetu grešaka navigacijski sustav. Na primjer, ako prilikom izračunavanja vremena u kojem je radio talas se kreće, da li ćete napraviti grešku na nivou desetine nanosekundi, nepreciznosti u određivanju koordinata ciljeve na zemlji može biti i nekoliko metara. Međutim, u modernom sateliti imaju instrumente koji omogućuju proračun, čak i uzimajući u obzir moguće greške u atomski sat.

Iznad primetili smo da neki od faktora koji utiču na ispravnost navigacionih sistema - heterogenost Zemljine atmosfere. To će biti korisno da dopuni ovu činjenicu ostale informacije koje se odnose na uticaj blizu Zemlje polja na rad satelita. Činjenica da je atmosfera naše planete 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 ometaju radio talasa, satelit šalje, mogu da smanje brzinu, pri čemu je udaljenost od objekta može se izračunati sa greškom. Imajte na umu da s ovom vrstom izvora problema u komunikaciji programeri satelitske navigacije rada: u algoritmima orbitalne opreme obično uključeni različite vrste korektivnih scenarija, uzimajući u obzir obračun prolaz radio valova preko jonosfere.

Oblaci i drugih atmosferskih pojava također može utjecati na točnost navigaciju. vodene pare prisutne u odgovarajućim slojevima zemlje plašt zrak, kao i čestice u jonosferi, uticati na brzinu radio talasa.

Naravno, s obzirom na domaću upotrebu GLONASS ili GPS u sastavu takvih jedinica, kao što su za navigaciju medijskog sistema, koji funkcioniše po mnogo čemu su zabavne, neke male nepreciznosti u koordinatnom proračunskih grešaka nisu kritični. Ali kada vojnu upotrebu satelita odgovarajućih proračuna idealno bi trebao biti relevantne za pravi geografski položaj objekata.

Karakteristike pomorske plovidbe

Nakon razgovora o najmoderniji tip navigacije, uzimamo kratak izlet u povijest. Kao što je poznato, sam termin, iz, po prvi put pojavio u pomorske okruženju. Šta karakteristike se odlikuju morski navigacioni sistemi?

Govoreći o istorijski aspekt, moguće je da obratite pažnju na evoluciju instrumente koji su na raspolaganju mornara. Jedan od prvih "hardver rješenje" je bio kompas, koji se smatraju neki stručnjaci da je izmišljen u XI stoljeću. mapiranje procesa, navigacija kao ključni instrumenti i poboljšana. U XVI vijeku Gerard Mercator je počeo da mapu zasnovan na principu primjene cilindrične projekcije sa jednakim uglovima. U XIX stoljeću osmislio ga je LAG - mehanički uređaj sposoban za mjerenje brzine brodova. U dvadesetom stoljeću u arsenalu mornara pojavio radar, a zatim i prostor komunikacije satelita. Najnapredniji morskih navigacioni sistemi sada radi, tako da izvlači korist od istraživanja svemira od strane čovjeka. Koje su specifičnosti njihovog rada?

Neki stručnjaci vjeruju da je glavna karakteristika koja se odlikuje modernim marine navigacijski sustav - standardna oprema instalirana na brodu, ima vrlo visoku otpornost na habanje i vode. To je razumljivo - to je nemoguće brod na otvorenom plivanje hiljade kilometara od kopna, bio je u situaciji kada je oprema ne neočekivano. Na terenu, gdje pristup - sredstva civilizacije, sve može biti fiksna, u moru - je problematičan.

Koje druge bitne odlike ima pogled na navigacijski sustav? Stalne opreme, pored obaveznih uslova - otpornost na habanje obično se sastoji od modula prilagođena fiksacija nekih parametara životne sredine (dubina, temperatura vode, itd.) Također, brzina broda u pomorskoj plovidbi sistemima, u mnogim slučajevima još uvijek ne obračunava satelite i redovnim metodama.