Съществуват и се използват няколко типа навигационни системи, които се различават по принципите на работа и точността на измерване. В бъдеще може да влезе в действие фундаментално нова система, която изчислява координати въз основа на характеристиките на гравитационното поле на Земята (GPF). Очаква се този метод на позициониране да бъде особено точен - и в същото време много сложен.
Обещаваща посока
Наличието на развито космическо съзвездие и усъвършенстването на всички основни технологии отварят нови възможности за световната наука. По-специално, наличието на високо прецизни инструменти за измерване на физическите полета на планетата и обектите на нейната повърхност дава възможност за съставяне на подробни модели от различни видове, подходящи за използване в различни области.
През последните няколко години у нас и в чужбина са проведени изследвания в посока на т.нар. гравитационни навигационни системи. Извършва се необходимата работа и се събират нови данни, обработват за по -нататъшна употреба. Основните принципи на новата навигационна система вече са определени и процесът на нейното създаване продължава.
Няколко организации работят в тази посока в Русия. По-специално, Всеруският изследователски институт за физически, технически и радиотехнически измервания (VNIIFTRI) от Ростандарт разработва оборудване за събиране на данни и обработка на входяща информация за газопреработвателния завод с цел създаване на нови навигационни средства.
Последните публикации по темата за гравитационната навигация се появиха онзи ден. Седмичникът "Звезда" с позоваване на ръководството на Ростандарт писа за продължаване на работата по обещаващ проект и получаване на нови резултати. Те също така припомниха предимствата на новите технологии и техните области на приложение.
Измерване и изчисление
Концепцията за гравитационната навигация се основава на факта, че параметрите на GPZ в различни точки на повърхността на планетата (или над нея) са малко по -различни. Земята не е перфектна топка или елипсоид; повърхността му има най -сложния релеф, а дебелината на земната кора е съставена от различни материали. Всичко това влияе върху параметрите на гравитацията върху и в близост до повърхността. Често действителните стойности се различават от изчислените за дадена точка, което се нарича гравитационна аномалия. Освен това поради редица фактори се наблюдават различни центробежни сили в различни точки.
Концепцията предвижда измерване на параметрите на GPP и центробежна сила в различни точки с по -нататъшна обработка. Получената гравиметрична карта може да бъде въведена в паметта на навигационното оборудване и използвана при изчисления. Въз основа на данните за GPZ е възможно да се коригира работата на инерционни или сателитни навигационни системи. В този случай общата грешка на целия комплекс се намалява до сантиметри. В допълнение, INS с корекция, базирана на GPZ данни, се отличава с най -високата устойчивост на шум.
Наблюденията показват, че GPZ е доста надежден "еталон" за навигационни системи. Скоростта на промяна на гравитационното поле е много по -ниска от тази на магнитното поле, а данните за GPZ могат да се използват в продължение на десетки години без забележима загуба в точността на изчисленията. Земетресенията и други процеси обаче могат да променят състоянието на GPZ и да изискват актуализиране на картите.
Практически мерки
Според доклади от последните години руски учени - подобно на техните чуждестранни колеги - събират данни, търсят аномалии на гравитацията и съставят гравиметрични карти от няколко години. Специалното оборудване на борда на самолети и спътници измерва полевите стойности в огромен брой точки и ги предава в наземни изчислителни центрове. Резултатът от тази работа е карта, способна да осигури висока точност на навигация.
Ние също така разработваме навигационно оборудване, способно да използва нови карти и да взаимодейства с друго оборудване. Доколкото обаче е известно, подобни проекти все още не са довели до появата на продукти, подходящи за реална употреба.
Въвеждането на нови принципи на навигация все още може да бъде възпрепятствано от липсата на точни карти на значителна част от земната повърхност. Всъщност в момента навигацията през GPZ на практика не предоставя особени предимства пред INS или сателитни системи. Ситуацията може да се промени само в бъдеще, когато всички необходими изследвания и проектиране са завършени.
Приложения
Новите принципи на навигация могат да намерят приложение в различни области, където се изискват особено точно определяне на координатите, независимост от външни източници на сигнал и други специфични характеристики. На първо място, това са военни дела. Появата на изправните гравитационни навигационни системи ще увеличи бойната ефективност на широк спектър от оборудване и оръжия.
Военните може да се интересуват както от повишената точност на изчислението на координатите, така и от уникалната устойчивост на шум. Всъщност единственият начин да се повлияе на такива системи е изкуствено да се промени GPZ - което изисква колосални усилия или е напълно невъзможно.
Високоточна управляема ракета, използваща гравиметрична карта, ще може по-точно да следва определен маршрут и да удари цел с известни координати с по-малко отклонение. Такива принципи могат да се използват както от крилати, така и от балистични ракети. Такава операция обаче ще изисква точна и актуална карта на ГПЗ по маршрута, която поставя специални изисквания за разузнаване и организация на удара.
Новите принципи на навигация представляват голям интерес за науката. С тяхна помощ можете да направите по -точна връзка, която е полезна за различни изследвания в редица области. Точността на събирането на данни се подобрява и това може да бъде основа за важни нови открития.
Не бива да забравяме за гражданския и търговския транспорт. При нормални обстоятелства корабите или самолетите разполагат с достатъчно навигационни средства, но в някои ситуации може да са необходими по -точни системи. Напълно възможно е появата на пълноценни експлоатационни средства за навигация през завода за преработка на газ да представлява интерес за самолетите и корабостроителите, както и за търговските превозвачи.
В очакване на успех
Според последните доклади, VNIIFTRI вече е зает със съставянето на точни гравиметрични карти на различни области, подходящи за по -нататъшно използване на практика. Данните за параметрите на GPP и наблюдаваните сили се обработват и преобразуват в удобна за използване форма. Развитието на навигационно оборудване за практическо изпълнение също е в ход.
И двата компонента на новото направление се отличават с висока сложност, продължителност и разходи за труд. За съжаление, дори приблизителните срокове за въвеждане на нови технологии на практика остават неизвестни. Освен това реалните перспективи за подобно развитие по отношение на приложението в различни области са неясни. Въпреки това работата продължава и в бъдеще трябва да се очакват реални резултати. Ако се използват нови технологии и отговарят на очакванията, ще настъпи радикална промяна в редица области.
