Flere typer navigasjonssystemer eksisterer og er mye brukt, med forskjellige prinsipper og målenøyaktighet. I fremtiden kan et fundamentalt nytt system komme i drift, som beregner koordinater basert på funksjonene i jordens gravitasjonsfelt (GPF). Det forventes at denne metoden for posisjonering vil være spesielt nøyaktig - og samtidig svært kompleks.
Lovende retning
Tilstedeværelsen av en utviklet romkonstellasjon og forbedring av alle grunnleggende teknologier åpner nye muligheter for verdensvitenskap. Spesielt gjør tilstedeværelsen av høypresisjonsinstrumenter for måling av de fysiske feltene på planeten og objekter på overflaten det mulig å kompilere detaljerte modeller av forskjellige slag, egnet for bruk i forskjellige felt.
I løpet av de siste årene har det blitt forsket i vårt land og i utlandet i retning av den såkalte. gravitasjonsnavigasjonssystemer. Det nødvendige arbeidet utføres og nye data samles inn, behandles for videre bruk. De grunnleggende prinsippene for det nye navigasjonssystemet er allerede bestemt, og prosessen med opprettelsen fortsetter.
Flere organisasjoner jobber i denne retningen i Russland. Spesielt utvikler All-Russian Research Institute of Physical, Technical and Radio Engineering Measurements (VNIIFTRI) fra Rosstandart utstyr for å samle inn data og behandle innkommende informasjon om gassbehandlingsanlegget for å lage nye navigasjonshjelpemidler.
Siste innlegg om temaet tyngdekraftsnavigasjon dukket opp her om dagen. Ukentlig "Zvezda" med henvisning til ledelsen i Rosstandart skrev om fortsettelsen av arbeidet med et lovende prosjekt og å skaffe nye resultater. De husket også fordelene med ny teknologi og bruksområder.
Måling og beregning
Begrepet gravitasjonsnavigasjon er basert på det faktum at parametrene til GPZ på forskjellige punkter på planetens overflate (eller over den) er litt forskjellige. Jorden er ikke en perfekt ball eller ellipsoid; overflaten har den mest komplekse lettelsen, og tykkelsen på jordskorpen består av forskjellige materialer. Alt dette påvirker parametrene for tyngdekraften på og i nærheten av overflaten. Ofte skiller de faktiske verdiene seg fra de beregnede for et gitt punkt, som kalles en gravitasjonsanomali. I tillegg, på grunn av en rekke faktorer, observeres forskjellige sentrifugalkrefter på forskjellige punkter.
Konseptet gir mulighet for måling av parametrene til GPP og sentrifugalkraft på forskjellige punkter med videre behandling. Det resulterende gravimetriske kartet kan legges inn i minnet til navigasjonsutstyr og brukes i beregninger. Basert på dataene på GPZ, er det mulig å korrigere driften av treghets- eller satellittnavigasjonssystemer. I dette tilfellet reduseres den totale feilen til hele komplekset til centimeter. I tillegg er en INS med korreksjon basert på GPZ -data preget av den høyeste støyimmuniteten.
Observasjoner viser at GPZ er en ganske pålitelig "benchmark" for navigasjonssystemer. Endringshastigheten til gravitasjonsfeltet er mye lavere enn magnetfeltet, og dataene på GPZ kan brukes i flere tiår uten et merkbart tap i nøyaktigheten av beregninger. Jordskjelv og andre prosesser kan imidlertid endre tilstanden til GPZ og kreve oppdatering av kartene.
Praktiske tiltak
Ifølge rapporter fra de siste årene har russiske forskere - som sine utenlandske kolleger - samlet data, søkt etter tyngdekraftanomalier og tegnet gravimetriske kart i flere år. Spesialutstyr om bord på fly og satellitter måler feltverdier på et stort antall punkter og overfører dem til bakkesystemer. Resultatet av dette arbeidet er et kart som kan gi høy navigasjonsnøyaktighet.
Vi utvikler også navigasjonsutstyr som kan bruke nye kart og samhandle med annet utstyr. Så langt det er kjent, har imidlertid slike prosjekter ennå ikke ført til utseendet på produkter som er egnet for reell bruk.
Innføringen av nye navigasjonsprinsipper kan fortsatt vanskeliggjøres av mangelen på nøyaktige kart over en betydelig del av jordoverflaten. Faktisk gir navigasjon gjennom GPZ for øyeblikket ingen spesielle fordeler i forhold til INS eller satellittsystemer. Situasjonen kan bare endre seg i fremtiden, når alt nødvendig forsknings- og designarbeid er fullført.
applikasjoner
De nye prinsippene for navigasjon kan finne anvendelse på forskjellige felt der det kreves en spesielt nøyaktig bestemmelse av koordinater, uavhengighet fra eksterne signalkilder og andre spesifikke funksjoner. Først og fremst er dette militære saker. Fremveksten av brukbare gravitasjonsnavigasjonssystemer vil øke kampeffektiviteten til et bredt spekter av utstyr og våpen.
Militæret kan være interessert i både den økte nøyaktigheten av koordinatberegningen og den unike støyimmuniteten. Faktisk er den eneste måten å påvirke slike systemer på å kunstig endre GPZ - noe som krever kolossal innsats eller er helt umulig.
Et guidet missil med høy presisjon, som bruker et gravimetrisk kart, vil kunne følge en gitt rute mer nøyaktig og treffe et mål med kjente koordinater med mindre avvik. Slike prinsipper kan brukes av både cruise- og ballistiske missiler. En slik operasjon vil imidlertid kreve et nøyaktig og oppdatert kart over GPZ på ruten, noe som stiller spesielle krav til rekognosering og organisering av streiken.
Nye navigasjonsprinsipper er av stor interesse for vitenskapen. Med deres hjelp kan du lage en mer nøyaktig kobling, noe som er nyttig for forskjellige studier på en rekke områder. Nøyaktigheten i datainnsamlingen blir bedre, og dette kan danne grunnlaget for viktige nye funn.
Vi skal ikke glemme sivil og kommersiell transport. Under normale omstendigheter har skip eller fly tilstrekkelige navigasjonshjelpemidler, men i noen situasjoner kan det være nødvendig med mer nøyaktige systemer. Det er fullt mulig at fremveksten av fullverdige operative navigasjonsmidler gjennom gassbehandlingsanlegget vil være av interesse for fly og skipsbyggere, så vel som kommersielle transportører.
venter på suksess
I følge de siste rapportene er VNIIFTRI nå opptatt med å lage nøyaktige gravimetriske kart over forskjellige områder, egnet for videre bruk i praksis. Dataene om parametrene til GPP og de observerte kreftene behandles og konverteres til en praktisk form for bruk. Utviklingen av navigasjonsutstyr for praktisk implementering er også i gang.
Begge disse komponentene i den nye retningen kjennetegnes ved høy kompleksitet, varighet og lønnskostnader. Dessverre er selv den omtrentlige tidspunktet for introduksjonen av ny teknologi i praksis ukjent. I tillegg er de faktiske utsiktene for en slik utvikling når det gjelder anvendelse på forskjellige felt uklare. Likevel er arbeidet i gang, og reelle resultater bør forventes i fremtiden. Hvis ny teknologi kommer til bruk og oppfyller forventningene, vil det skje en radikal endring på en rekke områder.
