On olemassa useita erilaisia navigointijärjestelmiä, joita käytetään laajasti ja jotka eroavat toisistaan toimintaperiaatteiden ja mittaustarkkuuden suhteen. Tulevaisuudessa saattaa tulla käyttöön täysin uusi järjestelmä, joka laskee koordinaatit maapallon gravitaatiokentän (GPF) ominaisuuksien perusteella. Tämän paikannusmenetelmän odotetaan olevan erityisen tarkka - ja samalla erittäin monimutkainen.
Lupaava suunta
Kehittyneen avaruuskokoonpanon läsnäolo ja kaikkien perusteknologioiden parantaminen avaavat uusia mahdollisuuksia maailman tiedelle. Erityisesti korkean tarkkuuden mittalaitteiden olemassaolo planeetan fyysisten kenttien ja sen pinnalla olevien esineiden mittaamiseen mahdollistaa erilaisten yksityiskohtaisten mallien kokoamisen, jotka soveltuvat käytettäväksi eri aloilla.
Viimeisten vuosien aikana maassamme ja ulkomailla on tehty tutkimusta ns. painovoimanavigointijärjestelmät. Tarvittavat työt suoritetaan ja uusia tietoja kerätään ja käsitellään jatkokäyttöä varten. Uuden navigointijärjestelmän perusperiaatteet on jo määritetty, ja sen luominen jatkuu.
Useat järjestöt työskentelevät tähän suuntaan Venäjällä. Erityisesti Rosstandartin Venäjän-fysikaalisten, teknisten ja radioteknisten mittausten tutkimuslaitos (VNIIFTRI) kehittää laitteita tietojen keräämiseen ja saapuvan tiedon käsittelyyn kaasunjalostuslaitoksesta uusien navigointilaitteiden luomiseksi.
Viimeaikaiset viestit painovoimanavigoinnista ilmestyivät eilen. Viikkolehti "Zvezda" viitaten Rosstandartin johtoon kirjoitti työn jatkamisesta lupaavan projektin parissa ja uusien tulosten saamisesta. He muistuttivat myös uusien teknologioiden eduista ja niiden käyttöalueista.
Mittaus ja laskenta
Painovoimanavigoinnin käsite perustuu siihen tosiasiaan, että GPZ: n parametrit planeetan pinnan eri kohdissa (tai sen yläpuolella) ovat hieman erilaisia. Maa ei ole täydellinen pallo tai ellipsoidi; sen pinnalla on monimutkaisin reljefi, ja maankuoren paksuus koostuu eri materiaaleista. Kaikki tämä vaikuttaa painovoiman parametreihin pinnalla ja sen lähellä. Usein todelliset arvot poikkeavat lasketuista arvoista tietylle pisteelle, jota kutsutaan painovoima -anomaliaksi. Lisäksi useista tekijöistä johtuen eri keskipakovoimat havaitaan eri kohdissa.
Konsepti mahdollistaa GPP: n ja keskipakovoiman parametrien mittaamisen eri kohdissa jatkokäsittelyllä. Tuloksena oleva gravimetrinen kartta voidaan syöttää navigointilaitteiden muistiin ja käyttää laskelmissa. GPZ: n tietojen perusteella on mahdollista korjata inertia- tai satelliittinavigointijärjestelmien toimintaa. Tässä tapauksessa koko kompleksin kokonaisvirhe pienenee senttimetreihin. Lisäksi INS, jossa on GPZ -tietoihin perustuva korjaus, erottuu korkeimmasta häiriönsietokyvystä.
Havainnot osoittavat, että GPZ on melko luotettava "vertailukohta" navigointijärjestelmille. Painovoimakentän muutosnopeus on paljon pienempi kuin magneettikentän, ja GPZ: n tietoja voidaan käyttää kymmeniä vuosia ilman, että laskelmien tarkkuus heikkenee merkittävästi. Maanjäristykset ja muut prosessit voivat kuitenkin muuttaa GPZ: n tilaa ja vaatia karttojen päivittämistä.
Käytännön toimenpiteet
Viime vuosien raporttien mukaan venäläiset tiedemiehet - kuten heidän ulkomaiset kollegansa - ovat keränneet tietoja, etsineet painovoiman poikkeavuuksia ja laatineet gravimetrisiä karttoja useiden vuosien ajan. Lentokoneissa ja satelliiteissa olevat erikoislaitteet mittaavat kenttäarvoja valtavassa määrässä pisteitä ja välittävät ne maa -alan laskentakeskuksiin. Tämän työn tuloksena on kartta, joka pystyy tarjoamaan suuren navigointitarkkuuden.
Kehitämme myös navigointilaitteita, jotka kykenevät käyttämään uusia karttoja ja olemaan vuorovaikutuksessa muiden laitteiden kanssa. Tällaiset hankkeet eivät kuitenkaan toistaiseksi ole johtaneet todelliseen käyttöön sopivien tuotteiden ulkonäköön.
Uusien navigointiperiaatteiden käyttöönottoa saattaa edelleen haitata se, että merkittävän osan maapallosta ei ole tarkkoja karttoja. Itse asiassa GPZ: n navigointi käytännössä ei tarjoa erityisiä etuja INS- tai satelliittijärjestelmiin nähden. Tilanne voi muuttua vasta tulevaisuudessa, kun kaikki tarvittavat tutkimus- ja suunnittelutyöt on saatu päätökseen.
Sovellukset
Uusia navigointiperiaatteita voidaan soveltaa eri aloilla, joilla tarvitaan erityisen tarkka koordinaattien määritys, riippumattomuus ulkoisista signaalilähteistä ja muut erityisominaisuudet. Ensinnäkin tämä on sotilasasioita. Käyttökelpoisten painovoimanavigointijärjestelmien syntyminen lisää monenlaisten laitteiden ja aseiden taistelutehokkuutta.
Armeija voi olla kiinnostunut sekä koordinaattien laskennan tarkkuudesta että ainutlaatuisesta melunsuojauksesta. Itse asiassa ainoa tapa vaikuttaa tällaisiin järjestelmiin on GPZ: n keinotekoinen muuttaminen - mikä vaatii valtavia ponnisteluja tai on täysin mahdotonta.
Suuren tarkkuuden ohjattu ohjus, joka käyttää gravimetristä karttaa, pystyy seuraamaan tarkemmin tiettyä reittiä ja osumaan kohteeseen tunnetuilla koordinaateilla pienemmällä poikkeamalla. Tällaisia periaatteita voivat käyttää sekä risteily- että ballistiset ohjukset. Tällainen operaatio edellyttää kuitenkin tarkkaa ja ajantasaista GPZ-karttaa reitillä, mikä asettaa erityisiä vaatimuksia tiedusteluun ja lakon järjestämiseen.
Uudet navigoinnin periaatteet ovat tieteelle erittäin tärkeitä. Heidän avullaan voit tehdä tarkemman yhteyden, joka on hyödyllinen eri tutkimuksissa useilla aloilla. Tiedonkeruun tarkkuus paranee, ja tämä voi olla perusta uusille tärkeille löytöille.
Emme saa unohtaa siviili- ja kaupallisia kuljetuksia. Normaaleissa olosuhteissa aluksilla tai lentokoneilla on riittävästi navigointilaitteita, mutta joissakin tilanteissa saatetaan tarvita tarkempia järjestelmiä. On täysin mahdollista, että täysivaltaisten operatiivisten välineiden syntyminen kaasunjalostuslaitoksen kautta kiinnostaa lentokoneita ja laivanrakentajia sekä kaupallisia liikenteenharjoittajia.
odottaa menestystä
Uusimpien raporttien mukaan VNIIFTRI on nyt kiireinen laatimaan tarkkoja gravimetrisiä karttoja eri alueista, jotka soveltuvat jatkuvaan käyttöön. Tietoja GPP: n parametreista ja havaituista voimista käsitellään ja muunnetaan kätevään muotoon käyttöä varten. Myös navigointilaitteiden kehittäminen käytännön toteutusta varten on käynnissä.
Molemmat näistä uuden suunnan komponenteista erottuvat monimutkaisuudesta, kestosta ja työvoimakustannuksista. Valitettavasti edes uusien teknologioiden käytännön käyttöönoton arvioitu ajoitus on edelleen tuntematon. Lisäksi tällaisen kehityksen todelliset näkymät soveltamisen suhteen eri aloilla ovat epäselviä. Työt ovat kuitenkin käynnissä ja todellisia tuloksia on odotettava tulevaisuudessa. Jos uudet tekniikat tulevat käyttöön ja täyttävät odotukset, tapahtuu radikaali muutos monilla aloilla.
