Navigation system. Marine Navigation Systems

Navigation kagamitan ay isang malawak na iba't-ibang mga uri at mga pagbabago. May mga sistema nilayon para sa paggamit sa mga bukas na mga kondisyon ng dagat, habang ang iba ay iniangkop upang ang malawak na masa ng mga gumagamit, Naghahatid ang Navigators higit sa lahat para sa mga layunin entertainment. Ano ang mga navigation system?

Ano ang pag-navigate?

Ang terminong "nabigasyon" ay ng Latin pinanggalingan. Navigo salitang ibig sabihin ay "lumulutang sa barko." Kaya simula, ito ay halos magkasingkahulugan sa pagpapadala o nabigasyon. Ngunit sa pag-unlad ng mga teknolohiya na mapadali ang pag-ikot na landas ng mga barko sa karagatan, na may ang pagdating ng aviation, space teknolohiya, ang termino ay makabuluhang pinalawak ang hanay ng mga posibleng pagpapakahulugan.

Ngayon, sa ilalim ng pag-navigate sa ibig sabihin ng mga proseso sa pamamagitan ng kung saan ang isang tao ay napapailalim sa mga tiyak na mga kontrol, sa batayan ng kanyang mga spatial coordinate. Ibig sabihin, navigation ay binubuo ng dalawang mga pamamaraan - isang direktang kontrol, pati na rin nagre-render ang optimal sa landas ng ang bagay.

uri navigation

Ang pag-uuri ng mga uri ng pag-navigate ay lubhang malawak. Modern eksperto makilala ang mga sumusunod na pangunahing varieties:

- kotse;

- pang-astronomiya;

- hayop nabigasyon;

- air;

- espasyo;

- dagat;

- radio navigation;

- satellite;

- underground;

- impormasyon;

- inertial.

Ang ilan sa mga uri ng pag-navigate ay malapit na naka-link - pangunahin dahil sa ang kasaklawan ng mga kasangkot na teknolohiya. Halimbawa, ang isang car navigation ay madalas na gumagamit instrumento karaniwan para sa satellite.

May mga halo-halong uri na kung saan ang ilang mga teknolohikal na mga mapagkukunan ay ginagamit nang sabay-sabay, tulad ng, halimbawa, pag-navigate at impormasyon sistema. Sila ay maaaring ang susi, dahil dito resources satellite. Gayunman, ang tunay na layunin ng paggamit sa mga ito upang matustusan ang mga grupo ng target ng mga user na may ang mga kinakailangang impormasyon.

navigation system

Ang katumbas na uri ng mga form nabigasyon, bilang isang patakaran, ang parehong pangalan ng system. May ay, sa gayon, ang isang car navigation system, dagat, puwang, etc. Ang kahulugan ng term na ito ay naroroon sa mga dalubhasang komunidad din. Ang isang navigation system, ayon sa mga karaniwang interpretasyon - isang koleksyon ng mga iba't-ibang uri ng kagamitan (at kung naaangkop - at ang software) na nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang posisyon ng mga bagay, pati na rin upang makalkula ang kanyang ruta. toolkit ay maaaring maging iba dito. Ngunit sa karamihan ng mga kaso, ang sistema ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na pangunahing mga bahagi tulad ng:

- card (karaniwan ay sa elektronikong paraan);

- sensors, satellite at iba pang mga yunit para sa pagkalkula ng mga coordinate;

- bagay di-sistema na nagbibigay ng impormasyon tungkol sa mga heograpikal na lokasyon ng mga target;

- hardware at software na pagtatasa unit, ang data input at output at pagkonekta sa unang tatlong mga sangkap.

Bilang isang panuntunan, ang istraktura ng mga o iba pang mga sistema iniangkop sa mga pangangailangan ng mga end user. Tiyak na mga uri ng mga solusyon ay maaaring accentuated binuo papunta sa isang bahagi ng programa, o, pasalungat, hardware. Halimbawa, popular sa Russian navigation system "Navitel" - ito ay mas malambot. Ito ay dinisenyo upang gumamit ng isang malawak na hanay ng mamamayan, pagmamay-ari ng iba't-ibang uri ng mga mobile device - laptops, tablet, smartphone.

Navigation sa pamamagitan ng satellite

Anumang navigation system Ipinagpapalagay, una sa lahat, sa pagtukoy ng mga coordinate ng isang bagay - karaniwan ay isang geographical. Ayon sa kasaysayan, pantao mga kasangkapan sa bagay na ito ay patuloy na pinabuting. Ngayon, ang pinaka-advanced na sistema ng nabigasyon - satellite. Ang kanilang mga istraktura ay kinakatawan ng isang hanay ng mga high-precision equipment, bahagi ng kung saan ay matatagpuan sa Earth, ang iba pang - umiikot sa orbit. Modern satellite navigation system ay maaaring kalkulahin ang hindi lamang ang mga heyograpikal na mga coordinate ng mga bagay kundi pati na rin ang bilis at direksyon ng paggalaw nito.

Mga elemento ng satellite navigation

Ang komposisyon ng kani-kanilang mga sistema ng isama ang sumusunod na pangunahing mga elemento: satelayt konstelasyon, ground yunit ng pagsukat coordinate orbital bagay at pakikipagpalitan ng impormasyon sa kanila device para sa mga end-user (navigator), nilagyan ng mga kinakailangang software, sa ilang mga kaso - accessories para sa pagtutukoy ng mga geographic coordinate (GSM-tower online channels, radyo beacons, at iba pa).

Paano gumagana ang satellite navigation

Paano gumagana ang isang satellite navigation system? Ang batayan ng operasyon - pagsukat algorithm distansya mula sa object sa satellite. Ang huli ay matatagpuan sa isang orbita halos nang hindi binabago ang kanyang posisyon, at dahil sa kanilang posisyon ay laging pare-pareho sa Earth. Sa Navigator, ang katumbas na numero inilatag. Paghahanap ng satellite at pagkakaroon konektado doon (o sa maraming mga), ang patakaran ng pamahalaan ay tumutukoy naman sa kanyang mga heograpikal na posisyon. Ang pangunahing paraan dito - ang pagkalkula ng distansya sa satellite-based na bilis ng radio wave. Orbital object ay nagpapadala ng isang kahilingan sa Earth na may pambihirang katumpakan sa paglipas ng panahon - ito ay gumagamit ng isang atomic orasan. Tumatanggap ng tugon mula sa navigator, ang satellite (o grupo nito) ay tumutukoy sa isang distance sa isang tiyak na tagal ng panahon ay nagkaroon ng oras upang pumasa ang radio wave. Gayundin, ang mga sinusukat bilis ng bagay - ang pagsukat ay lamang bahagyang mas kumplikado.

teknikal na problema

Natukoy namin na ang satellite navigation - ang pinaka-perpekto para sa araw na paraan ng pagtukoy ng mga heograpikal na coordinates. Gayunpaman, ang mga praktikal na paggamit ng mga teknolohiyang ito ay sinamahan ng isang bilang ng mga teknikal na paghihirap. Ano, halimbawa? Una sa lahat, ito ay ang heterogeneity ng pamamahagi ng gravitational field ng planeta - ito ay nakakaapekto sa posisyon ng satellite sa Earth. Ang isang katulad na ari-arian ay din characterized sa pamamagitan ng kapaligiran. Nito heterogeneity ay maaaring makaapekto sa bilis ng radio waves, na kung saan ay kung bakit sa kani-kanilang mga sukat ay maaaring umaandar nang tama.

Ang isa pang teknikal na paghihirap - ang signal na ipinadala mula sa satellite sa navigator, madalas barado sa pamamagitan ng iba pang mga pang-lupang bagay. Bilang isang resulta, ang buong paggamit ng mga sistema sa mga lungsod na may mga matataas na gusali ay mahirap.

Praktikal na paggamit ng satellite

Satellite navigation system ay sa paghahanap ng isang malawak na hanay ng mga application. Sa maraming mga paraan - bilang isang elemento ng isang iba't ibang mga komersyal na mga solusyon ng mga sibil na oryentasyon. Maaari itong maging kasing appliances sa bahay, at halimbawa, multifunctional media navigation system. Bukod sa sibilyan na paggamit, resource satellite mga surveyors, mga eksperto sa larangan ng kartograpya, transportasyon kumpanya, iba't-ibang pampublikong serbisyo. Geologists ay aktibong kasangkot satellite. Sa partikular, maaari nilang magamit upang makalkula dynamic pangkayariang-lupa kilusan ng plates lupa. Ay ginagamit satellite navigators at bilang isang tool sa marketing - sa tulong ng katalinuhan, kung saan mayroong mga pamamaraan ng geopositioning, mga kumpanya magsagawa ng pananaliksik sa kanilang mga customer base, pati na rin, halimbawa, direktang naka-target na advertising. Siyempre, gamitin ang navigators at militar - sila ay, sa katunayan, bumuo ng isang pangunahing pag-navigate sa mga sistema ng araw na ito, GPS at GLONASS - para sa mga pangangailangan ng US Army at Russia ayon sa pagkakabanggit. At ito ay hindi isang malawakan listahan ng mga lugar kung saan satellite maaaring gamitin.

Modern navigation system

Aling navigation system ay gumagana nang araw na ito kabilang ang aktibo o nasa yugto ng pag-deploy? GPS - Tayo'y magsimula sa ang isa na lumitaw sa pandaigdigang pamilihang mas maaga kaysa sa iba pang mga sistema ng pag-navigate Hayaan. Nito developer at may-ari - ang US Department of Defense. Aparato na makipag-usap sa pamamagitan ng GPS-satellites - ang pinaka-karaniwang sa mundo. Higit sa lahat dahil, tulad ng sinabi namin sa itaas, ang US navigation system ay ipinakilala sa merkado mas maaga kaysa sa kasalukuyan nitong kakumpitensiya.

Aktibong pagkakaroon ng pagiging popular GLONASS. Ito ay - ang Russian navigation system. Ito ay kabilang sa, siya namang, ang Ministry of Defense ng Russian Federation. Ito ay dinisenyo, ayon sa isang bersyon, tungkol sa parehong panahon tulad ng sa GPS - sa huli 80 - unang bahagi ng 90 ni. Gayunman, ang pampublikong market ay makapal na tabla bilang kamakailan bilang 2011. Parami nang parami ang mga tagagawa ng mga solusyon ng hardware para sa pagpapatupad ng pag-navigate sa GLONASS suporta sa kanilang mga device.

Ito ay ipinapalagay na ang isang malubhang kumpetisyon upang GLONASS at GPS ay maaaring gumawa ng isang global navigation system "Beidou", na binuo sa Tsina. Gayunpaman, sa sandaling ito ito ay gumagana lamang bilang isang national. Global status ito ay maaaring makakuha ng, ayon sa ilang mga analyst, sa pamamagitan ng 2020, kapag ang mga orbit ng sapat na mga satellite ay ipapakita - tungkol sa 35. "Beidou" system development program ay relatibong bago - ito ay lamang lang nagsimula noong 2000, at ang unang satellite na inilunsad sa Chinese developer 2007.

Sinusubukang upang panatilihin ang mga Europeo. Ang navigation system GLONASS at American counterpart sa nakikinita hinaharap ay maaaring na rin pumasok sa kumpetisyon na may GALILEO. Buksan ang konstelasyon ng satellite sa tamang halaga ng mga orbital bagay units Europeans plano pamamagitan ng 2020.

Sa iba pang mga promising proyekto para sa pag-unlad ng mga sistema ng pag-navigate Pwede itong ilagay Indian IRNSS, at Japanese QZSS. Ukol sa unang malawak publicized pampublikong impormasyon tungkol sa mga intensyon ng nag-develop upang lumikha ng isang pandaigdigang sistema pa. Ito ay ipinapalagay na IRNSS magsisilbi lamang ang teritoryo ng Indya. Ang programa ay din pretty young - ang unang satellite ay ilagay sa orbit noong 2008. Hapon satellite system ay inaasahan na gagamitin pangunahin sa pambansang teritoryo ng bansa o sa nag-develop katabi nito.

pagpoposisyon ng katumpakan

Sa itaas nabanggit namin ang isang bilang ng mga problema na may kaugnayan sa pagpapatakbo ng sistema ng satellite navigation. Kabilang sa mga pangunahing, kung ano ang aming tinatawag na - sa lokasyon ng satellite sa orbit, o ang kanilang mga kilusan sa nais na landas ay hindi palaging nailalarawan sa pamamagitan ng ang ganap na katatagan ng isang bilang ng mga kadahilanan. pagkalkula Tinutukoy nito umaandar nang tama ng geographical coordinates sa Navigator. Gayunpaman, ito ay hindi lamang ang kadahilanan impluwensya ang tamang positioning sa pamamagitan ng satellite. Ano pa ang nakakaapekto sa katumpakan ng pagkalkula ng mga coordinates?

Una sa lahat, dapat itong nabanggit - mga atomic clocks na naka-install sa mga satellite ay hindi palaging ganap na tumpak. Ang mga ito ay maaari, bagaman maliit, ngunit pa rin ang nakakaapekto sa kalidad ng mga error sa nabigasyon sistema. Halimbawa, kung kapag kinakalkula ang oras kung saan ang isang radio wave ay gumagalaw, ay nagkamali ka sa antas ng sampu-sampung nanoseconds, mga kamalian sa pagpapasiya ng mga coordinate ng mga target ng lupa ay maaaring maging ng ilang metro. Gayunpaman, sa modernong satellite ay may mga instrumento na nagbibigay-daan para sa pagkalkula, kahit na isinasaalang-alang posibleng mga error sa atomic orasan.

Sa itaas nabanggit namin na kabilang sa mga kadahilanan na nakakaapekto sa katumpakan ng sistema ng pag-navigate - heterogeneity ng atmospera ng Daigdig. Ito ay magiging kapaki-pakinabang upang madagdagan ang katotohanang ito ng iba pang impormasyon na may kaugnayan sa ang epekto ng mga malapit-Earth patlang sa operasyon ng satellite. Ang katotohanan na ang kapaligiran ng ating planeta ay nahahati sa ilang mga zone. Ang isa na ay talagang sa boundary may libreng puwang - ionosphere - binubuo ng isang layer ng mga particle pagkakaroon ng isang tiyak na bayad. Ang mga ito ay nakakasagabal sa mga radio wave, ang satellite ay nagpapadala, maaari bawasan ang kanilang bilis, kung saan ang distansya sa bagay maaaring kalkulahin na may isang error. Tandaan na may ganitong uri ng pinagmulan ng mga problema sa komunikasyon sa mga developer ng satellite navigation trabaho: sa mga algorithm ng orbital mga kagamitan ay karaniwang isinasama iba't-ibang uri ng pagbabago o sitwasyon, isinasaalang-alang sa pagkalkula ng ang pagpasa ng radio waves sa pamamagitan ng ionosphere.

Ulap at iba pang atmospheric phenomena ay maaari ring makaapekto ang katumpakan ng mga sistema ng pag-navigate. Tubig singaw naroroon sa kani-kanilang mga layer ng lupa sheath hangin, pati na rin ang mga particle sa ionosphere, makakaapekto sa bilis ng radio waves.

Of course, na may pagsasaalang-alang sa domestic paggamit GLONASS o GPS sa komposisyon ng naturang unit, gaya ng pag-navigate sa media system, na kung saan pag-andar sa maraming paraan ay nakakaaliw, ilang maliliit na kamalian sa mga coordinate miscalculations ay hindi kritikal. Ngunit kapag ang mga militar ang paggamit ng satellite kaukulang kalkulasyon sa isip ay dapat maging makabuluhan sa mga tunay na mga heograpikal na posisyon ng mga bagay.

Mga Tampok ng dagat nabigasyon

Pagkatapos ng pakikipag-usap tungkol sa mga pinaka-modernong uri ng pag-navigate, nagsasagawa kami ng isang maikling pagliliwaliw sa kasaysayan. Bilang ay kilala, ang term mismo, tinutukoy, sa unang pagkakataon ay lumitaw sa mga naglalayag na kapaligiran. Anong mga tampok ay nailalarawan sa pamamagitan ng marine navigation system?

Pagsasalita tungkol sa mga makasaysayang mga aspeto, ito ay posible upang tandaan ang ebolusyon ng mga instrumento sa pagtatapon ng mga sailors. Ang isa sa mga unang "hardware na solusyon" ay isang compass, na kung saan ay isinasaalang-alang sa pamamagitan ng ilang mga eksperto na na-imbento sa XI siglo. Proseso ng pagma-map, nabigasyon pati na key instrumento din pinabuting. Sa XVI siglo Gerard Mercator ay nagsimulang upang i-map batay sa prinsipyo ng application ng cylindrical projection na may pantay na mga anggulo. Sa XIX siglo ito ay imbento sa pamamagitan ng lag - isang mechanical unit na may kakayahang ng pagsukat ng bilis ng ships. Sa ikadalawampu siglo sa arsenal ng mga mandaragat ay lumitaw radar, at pagkatapos ay ang mga space satellite komunikasyon. Ang pinaka-advanced marine navigation system na ngayon ay naglilingkod at sa gayon, pag-aani ng mga benepisyo ng paggalugad puwang sa pamamagitan ng tao. Ano ang mga specifics ng kanilang trabaho?

Ang ilang mga eksperto ay naniniwala na ang pangunahing tampok ng kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng modernong sistema ng marine navigation - standard na mga kagamitan-install sa barko, ay may isang mataas na pagtutol sa hadhad at tubig. Ito ay maliwanag - ito ay imposible upang ipadala sa open libo-libo swimming-libong milya mula sa lupa, ito ay sa isang sitwasyon kapag ang mga kagamitan nabigo nang hindi inaasahan. Sa ground, kung saan pag-access - mga mapagkukunan ng sibilisasyon, lahat ng bagay ay maaaring maayos, sa dagat - ay may problemang.

Ano ang iba pang mga pambihirang mga katangian ay may sea navigation system? Permanenteng kagamitan, bilang karagdagan sa mga ipinag-uutos na mga kinakailangan - magsuot ng pagtutol ay karaniwang binubuo ng mga module na inangkop sa pagkapirmi ng ilang mga parameter ng kapaligiran (depth, temperatura ng tubig, at iba pa). Gayundin, bilis ng barko sa marine navigation system, sa maraming mga kaso ay hindi pa rin kinakalkula sa satellite at regular na mga pamamaraan.