Navigacijos sistema. Jūrų navigacijos sistemos

Navigacijos įranga įvairių tipų ir modifikacijų. Yra sistemų, skirtų naudoti atviros jūros sąlygomis, o kiti yra pritaikytos bendrųjų masių vartotojams, dirba navigatorius daugiausia pramogų tikslais. Kas yra navigacijos sistema?

Kas yra navigacija?

Terminas "navigacija" yra lotyniškos kilmės. Navigo žodis reiškia "plūduriuojantis laivas." Taigi iš pradžių ji buvo beveik sinonimas laivybos ar navigaciją. Bet su technologijų, kurios palengvina cirkuliacinį kelią laivams vandenynų, su aviacijos, kosminių technologijų atėjimas vystymosi terminas gerokai išplėtė galimų interpretacijų spektrą.

Šiandien pagal navigaciją reiškia procesą, kurio metu asmuo yra taikomi tam tikri kontrolės, dėl savo erdvinių koordinačių pagrindu. Ty navigacijos susideda iš dviejų procedūrų - tiesioginis kontrolės, taip pat, teikiančios optimalų kelią objekto.

tipų navigacijos

Iš tipų navigaciją klasifikacija yra labai platus. Šiuolaikinės ekspertai nustatyti šiuos pagrindinius jo veisles:

- automobilių;

- astronominis;

- gyvūnų navigacija;

- oro;

- erdvė;

- jūra;

- radijo navigacijos;

- palydovinė;

- po žeme;

- informacija;

- inertiškumo.

Kai kurie iš šių navigaciją tipų yra glaudžiai susiję - daugiausia dėl to, kad dalyvaujančių technologijų bendrumo. Pavyzdžiui, automobilių navigacijos dažnai naudoja priemones būdingų palydovą.

Yra mišrios rūšys, kurioje keli technologiniai ištekliai yra naudojami vienu metu, pavyzdžiui, kaip, pavyzdžiui, navigacijos ir informacinių sistemų. Jie gali būti raktas, kaip tokių išteklių palydovą. Tačiau galutinis tikslas naudojant juos tiekti tikslinių vartotojų grupių būtiną informaciją.

navigacijos sistema

Atitinkamos rūšies navigacijos formų, kaip taisyklė, tas pats sistemos pavadinimas. Yra, todėl automobilis navigacijos sistema, jūra, vietos ir tt Šio termino apibrėžimas taip pat dalyvauja ekspertų bendruomenėje. Navigacijos sistema, atsižvelgiant į vienodo aiškinimo - tai įvairių tipų įrangos surinkimo (ir, jei taikytina - ir programinė įranga), kad leidžia jums nustatyti objekto poziciją, taip pat apskaičiuoti savo maršrutą. Priemonių rinkinys gali būti skirtingi čia. Tačiau daugeliu atvejų, sistema pasižymi šiomis pagrindinėmis komponentų, tokių kaip:

- kortelės (paprastai elektroniniu būdu);

- jutikliai, palydovai ir kitų matavimo vienetų apskaičiavimo koordinates;

- ne sistemos objektus, kurie teikia informaciją apie geografinę vietą taikinį;

- techninės įrangos ir programinės įrangos analizė vienetas, duomenų įvesties ir išvesties ir prijungti pirmuosius tris ingredientų.

Kaip taisyklė, šių ar kitų sistemų struktūra pritaikyta galutinių vartotojų poreikius. Tam tikrų tipų sprendimų gali būti paryškina sukūrė link programos dalis, arba, atvirkščiai, aparatūros. Pavyzdžiui, populiarus Rusijos navigacijos sistemos "Navitel" - tai daugiau minkštas. Ji skirta naudoti platų piliečių, turinti įvairių rūšių mobiliuosius įrenginius - nešiojamieji kompiuteriai, tabletės, smartphonach.

Navigacijos palydovu

Bet navigacijos sistema prisiima, visų pirma, nustatyti objekto koordinates - Paprastai geografinis. Istoriškai susiklostė, kad žmogaus įrankiai šioje srityje buvo nuolat tobulinama. Šiandien pažangiausi navigacijos sistemos - palydovinė. Jų struktūra yra atstovaujama aukšto tikslumo įranga, kurios dalis yra ant žemės, nustatytų kitų - sukasi orbitoje. Šiuolaikinės palydovinės navigacijos sistemos gali apskaičiuoti ne tik geografines koordinates objekto, bet ir greitį ir kryptį jo judėjimo.

Elementai palydovinės navigacijos

Atitinkamų sistemų sudėtis apima šiuos pagrindinius elementus: palydovų, žemės matavimo vienetus koordinuoti orbitos objektų ir keistis informacija su jais prietaisus galutiniam vartotojui (navigatorius), įrengta reikiama programine įranga, o kai kuriais atvejais - reikmenys specifikacijos geografines koordinates (GSM bokštas Dabar kanalai, radijo švyturiai ir kt.)

Kaip veikia palydovinės navigacijos

Kaip veikia palydovinės navigacijos sistemą? Operacijos pagrindas - matavimo algoritmas atstumas nuo objekto prie palydovų. Pastarasis yra orbitą beveik nekeičiant savo poziciją, o todėl, kad jų pozicija visada pastovus santykinis į Žemę. Į Navigator, atitinkami skaičiai nustatyti. Rasti palydovą ir jos (arba kelis) sujungus, aparatas nustato, savo ruožtu, jo geografinę padėtį. Pagrindinis metodas čia - iš atstumo iki palydovinės radijo bangų greičio skaičiavimas. "Orbital objektas siunčia prašymą į Žemę su išskirtiniu tikslumu laikui bėgant - ji naudoja atominį laikrodį. Priėmimo atsakymą iš navigator, palydovinės (ar jų grupė) lemia tam tikrą laiką Atstumas turėjo laiko praeiti radijo bangos. Be to, matuojamas greitis objekto - matavimas yra tik šiek tiek sudėtingesnis.

techniniai sunkumai

Mes nustatėme, kad palydovinės navigacijos - labiausiai puikus šiandien metodo nustatant geografines koordinates. Tačiau praktinis naudojimas šią technologiją lydi techninių sunkumų. Kas, pavyzdžiui? Pirmiausia, tai yra iš gravitacinio lauko planetos paskirstymo heterogeniškumas - tai paveikia palydovinės Žemės atžvilgiu poziciją. Panašus nekilnojamasis turtas yra taip pat būdinga atmosfera. Jo heterogeniškumas gali paveikti radijo bangų greitį, kuris yra, kodėl atitinkamų matmenų, gali būti sugedęs.

Kitas techninių sunkumų - signalas siunčiamas iš palydovo į navigatorių, dažnai trukdo kitoms antžeminėms objektų. Kaip rezultatas, pilnas sistemos naudojimas miestuose su aukštų pastatų yra sunku.

Praktinis naudojimas palydovų

Palydovinės navigacijos sistemos yra rasti platų programų. Daugeliu atžvilgių - kaip iš komercinių sprendimų civilinės orientacijos įvairovę elementas. Tai gali būti kaip buitinė technika, ir, pavyzdžiui, daugiafunkcinis žiniasklaidos navigacijos sistema. Be civiliam naudojimui, išteklių palydovai matininkams, ekspertais, kartografija, transporto įmonių srityje, įvairios viešosios paslaugos. Geologai aktyviai dalyvauja palydovai. Visų pirma, jie gali būti naudojami apskaičiuoti dinamišką tektoninis judėjimas Žemės plokščių. Naudojamos palydovinės navigatorius ir kaip rinkodaros priemonė - su intelekto pagalba, kurioje yra metodai geopositioning, įmonių atlikti mokslinius tyrimus savo klientų bazę, taip pat, pavyzdžiui, tiesioginę tikslinę reklamą. Žinoma, naudoti navigatorius ir karo - jie, tiesą sakant, sukūrė didžiąją navigacijos sistemų Šiandien GPS ir GLONASS - už JAV armijos ir Rusijos poreikius atitinkamai. Ir tai nėra baigtinis sąrašas srityse, kur gali būti naudojami palydovai.

Šiuolaikinės navigacijos sistemos

Kuris navigacijos sistemos veikia šiandien, įskaitant aktyvus ar yra dislokacijos etape? Pradėkime nuo pavaizduoto kad pasirodė pasaulinėje viešojoje rinkoje anksčiau nei kitų navigacijos sistemų - GPS. Jo kūrėjas ir savininkas - JAV Gynybos departamentas. Įrenginiai, bendrauti per GPS palydovų - labiausiai paplitęs pasaulyje. Daugiausia dėl to, kaip mes sakėme anksčiau, JAV navigacijos sistema buvo įvesta į rinką anksčiau nei dabartinių konkurentų.

Aktyviai populiarėja GLONASS. Tai - Rusijos navigacijos sistema. Jis priklauso, savo ruožtu, Gynybos Rusijos Federacijos ministerija. Ji buvo sukurta, pagal vieną versiją, apie tą patį laikotarpį, kaip ir GPS - pabaigoje 80-ųjų - 90-ųjų pradžioje. Tačiau visuomenė rinka buvo veisiami taip neseniai 2011 m. Vis daugiau ir daugiau gamintojų įrangos sprendimų įgyvendinimo navigacijos GLONASS palaikymą įrenginiuose.

Manoma, kad rimta konkurencija GLONASS ir GPS gali padaryti pasaulinės navigacijos sistemą "Beidou", sukurta Kinijoje. Tačiau šiuo metu ji veikia tik kaip pilietis. Pasaulinis statusas jis gali gauti, anot kai kurių analitikų, iki 2020 m, kai bus rodoma orbitą pakankamai palydovai - apie 35. "Beidou" sistemos kūrimo programa yra gana jauna - ji tik prasidėjo 2000 metais, o pirmasis palydovas paleistas Kinijos kūrėjai 2007 metais.

Bando išlaikyti europiečiams. Navigacijos sistema GLONASS ir jos Amerikos kolega artimiausioje ateityje gali patekti į konkurencijos su GALILEO. Atviras žvaigždynas palydovų teisinga suma kosminė objektai vienetų europiečių planuoti iki 2020 m.

Tarp kitų perspektyvių projektų, skirtų navigacijos sistemų plėtra gali būti pažymėti Indijos IRNSS ir japonų QZSS. Dėl pirmojo ir plačiai visuomenei informaciją apie kūrėjo ketinimus sukurti visuotinę sistemą dar. Manoma, kad IRNSS bus tik Indijos teritoriją. Programa taip pat yra gana jauna - pirmasis palydovas į orbitą 2008 m. Japonijos palydovinė sistema, kaip tikimasi, bus naudojama daugiausia nacionaliniu šalies teritorijoje arba kūrėjas greta jo.

padėties nustatymo tikslumas

Virš mes pastebėjo sunkumų, kurie yra susiję su palydovinės navigacijos sistemų eksploatavimo skaičių. Tarp pagrindinių, ką mes vadinami - iš orbitoje palydovus, ar jų judėjimo į norimą kelią vieta yra ne visada būdingas absoliutus stabilumas dėl daugelio priežasčių. Šis skaičiavimas nustato blogai geografinių koordinačių navigatorius. Tačiau tai ne vienintelis veiksnys, darantis įtaką teisingą padėtį naudojant palydovinį ryšį. Ką dar turi įtakos apskaičiuojant koordinates tikslumą?

Visų pirma, reikia pažymėti, - tie atominiai laikrodžiai, kurie yra įdiegti palydovų ne visada visiškai tikslūs. Jie yra įmanoma, nors ir labai maža, bet vis tiek turi įtakos navigacijos sistemos klaidas kokybę. Pavyzdžiui, jei apskaičiuojant laiką, kai radijo bangos juda, jūs padaryti ne iš dešimčių nanosekundžių lygio klaida, į koordinačių antžeminius taikinius nustatymo paklaida gali būti keletas metrų. Tačiau šiuolaikinėse palydovų turi priemones, kurios leidžia apskaičiuoti, net atsižvelgiant į galimus klaidų atominis laikrodis.

Virš mes pažymėti, kad vienas iš veiksnių, turinčių įtakos navigacijos sistemų tikslumas - heterogeniškumas Žemės atmosferą. Ji bus naudinga papildyti šį faktą kitą informaciją, susijusią su Gretimoje Žemės laukų poveikio palydovų eksploatacijos. Tas faktas, kad mūsų planetoje atmosfera yra padalintas į keletą zonų. Vienas, kad yra iš tikrųjų ant sienos su laisvos vietos - jonosferos - susideda iš dalelių, turinčių tam tikrą mokestį sluoksnio. Jie trukdo radijo bangomis, palydovinės siunčia, gali sumažinti savo greitį, kuriuo Atstumas iki objekto galima apskaičiuoti su klaida. Atkreipkite dėmesį, kad su šia šaltinis bendravimo problemų palydovinės navigacijos darbo kūrėjams natūra: į orbitinės įrangos algoritmų paprastai įtraukta įvairių tipų koregavimo scenarijus, atsižvelgiant į radijo bangų plaukimo per jonosferos skaičiavimo atsižvelgiant į.

Debesys ir kitų atmosferos reiškiniai, taip pat gali turėti įtakos navigacijos sistemų tikslumą. Vandens garų, esančių atitinkamų sluoksnių žemės apvalkalu orą, taip pat į jonosferos dalelių, įtakos radijo bangų greitis.

Žinoma, atsižvelgiant į buityje GLONASS ar GPS tokių vienetų, pavyzdžiui, navigacijos žiniasklaidos sistema, kuri veikia daugelyje būdai linksmas sudėtį, keletas nedidelių netikslumų koordinačių netikslumų nėra kritinė. Bet kai idealiu atveju turėtų būti susiję su nekilnojamojo geografinės padėties objektų karinis naudojimas palydovų atitinkamais skaičiavimais.

Savybės jūros navigaciją

Po pokalbio apie moderniausiame tipo navigaciją, mes trumpą ekskursiją į istoriją. Kaip žinoma, pati sąvoka, nurodyta, nes pirmą kartą pasirodė jūrininko aplinkoje. Kokios funkcijos yra būdinga jūrų navigacijos sistemų?

Kalbėdamas apie istorinį aspektą, galima atkreipti dėmesį į priemonių raidą ties buriuotojų šalinimo. Vienas iš pirmųjų "įrangos sprendimas" buvo kompasas, kuris yra laikomas kai kurių ekspertų, buvo išrastas XI amžiuje. Procesas žemėlapių, navigacijos, kaip pagrindinių priemonių, taip pat pagerėjo. XVI amžiuje Gerard Mercator pradėjo žemėlapį remiantis taikymo cilindrinę projekciją su lygiomis kampų principu. XIX amžiuje buvo išrastas VVG - mechaninis įtaisas, gebantis išmatuoti laivų greitį. XX amžiuje į jūreivių arsenale atsirado radaras, ir tada erdvė ryšių palydovų. Pažangiausias jūrų navigacijos sistemos dabar veikia, todėl pajutusi kosmoso naudą žmogui. Kokie jų darbo specifika?

Kai kurie ekspertai mano, kad pagrindinis bruožas, kuris būdingas šiuolaikinės jūrų navigacijos sistema - standartinė įranga sumontuota laive, turi labai aukštą atsparumą dilimui ir vandeniu. Tai suprantama - neįmanoma išsiųsti atvirose maudymosi tūkstančių mylių nuo žemės, jis buvo tokioje situacijoje, kai įranga netikėtai nepavyksta. Ant žemės, kur prieiga - civilizacijos ištekliai, viskas gali būti nustatyta, į jūrą - tai problemiška.

Ką kiti žinomi charakteristikos turi jūros navigacijos sistemą? Nuolatinė įranga, be privalomų reikalavimų - atsparumas dilimui paprastai apima modulius, pritaikytus atsižvelgiant į kai kurių aplinkos parametrų (gylis, vandens temperatūra ir tt) fiksavimo. Be to, laivo greitis jūrų navigacijos sistemas, daugeliu atvejų vis dar skaičiuojama palydovus ir reguliariai metodus.