sistema de navegação. Sistemas de navegação marinhos

equipamentos de navegação é uma grande variedade de tipos e modificações. Existem sistemas para uso em condições de mar aberto, enquanto outros são adaptadas para as grandes massas de usuários, emprega Navigators em grande parte para fins de entretenimento. Quais são o sistema de navegação?

O que é a navegação?

O termo "navegação" é de origem latina. palavra Navigo significa "flutuando sobre o navio." Então inicialmente era praticamente sinônimo de transporte ou de navegação. Mas, com o desenvolvimento de tecnologias que facilitam o caminho a circulação de navios nos oceanos, com o advento da aviação, tecnologia espacial, o termo expandiu significativamente o leque de interpretações possíveis.

Hoje, sob a navegação significa o processo pelo qual uma pessoa está sujeita a certos controles, com base nas suas coordenadas espaciais. navegação ou seja, é constituído por dois procedimentos – um controlo directo, bem como render o caminho óptimo do objecto.

navegação tipos

A classificação dos tipos de navegação é muito extensa. especialistas modernos identificar os seguintes suas principais variedades:

– carro;

– astronômico;

– Navegação animal;

– ar;

– espaço;

– mar;

– radionavegação;

– satélite;

– subterrânea;

– informação;

– inercial.

Alguns destes tipos de navegação estão intimamente ligados – principalmente devido à generalidade das tecnologias envolvidas. Por exemplo, um carro de navegação usa frequentemente instrumentos típicos para satélite.

Existem tipos mistos em que vários recursos tecnológicos são usados simultaneamente, como, por exemplo sistemas, navegação e informação. Eles podem ser a chave, como tais recursos por satélite. No entanto, o objectivo final de usá-las para fornecer os grupos alvos de utilizadores com a informação necessária.

sistema de navegação

O tipo correspondente de formas de navegação, como regra, o mesmo nome do sistema. Existe, portanto, um sistema de navegação de carro, mar, espaço, etc. A definição deste termo também está presente na comunidade de especialistas. Um sistema de navegação, de acordo com a interpretação comum – uma coleção de vários tipos de equipamentos (e, se aplicável – eo software) que permitem determinar a posição do objeto, bem como para calcular sua rota. O kit de ferramentas pode ser diferente aqui. Mas na maioria dos casos, o sistema caracteriza-se pelos seguintes componentes básicos, tais como:

– cartões (geralmente eletronicamente);

– sensores, satélites e outras unidades para calcular coordenadas;

– objetos não-sistema que fornecem informações sobre a localização geográfica do alvo;

– análise de software e de hardware da unidade, de entrada e saída de dados e ligar os três primeiros ingredientes.

Como uma regra, a estrutura destes ou outros sistemas adaptados às necessidades dos utilizadores finais. Certos tipos de soluções podem ser acentuada desenvolvido em direção a uma parte do programa, ou, inversamente, hardware. Por exemplo, popular no sistema de navegação russo "Navitel" – isto é mais macio. Ele é projetado para usar uma ampla gama de cidadãos, possuir vários tipos de dispositivos móveis – laptops, tablets, smartphones.

Navegação por satélite

Qualquer sistema de navegação assume, em primeiro lugar, determinar as coordenadas de um objeto – geralmente um geográfica. Historicamente, ferramentas humanas a este respeito foi constantemente melhorado. Hoje, os sistemas de navegação mais avançados – satélite. Sua estrutura é representada por um conjunto de equipamentos de alta precisão, parte do qual está localizado na Terra, o outro – gira em órbita. Os sistemas modernos de navegação por satélite pode calcular não só as coordenadas geográficas do objeto, mas também a velocidade e direção do seu movimento.

Elementos de navegação por satélite

A composição dos respectivos sistemas incluem os seguintes elementos básicos: constelação de satélites, unidades terrestres de medição coordenar objetos orbitais e trocar informações com eles dispositivos para o usuário final (navegador), equipado com o software necessário, em alguns casos – acessórios para a especificação de coordenadas geográficas (-torre GSM canais on-line, rádio balizas, etc.).

Como funciona a navegação por satélite

Como é que um sistema de navegação por satélite? A base da operação – distância algoritmo de medida do objeto para os satélites. Este último está localizado em uma órbita quase sem mudar sua posição, e porque sua posição é sempre constante em relação à Terra. No Navigator, os valores correspondentes estabelecidas. Encontrando-se o satélite e tendo ligada à mesma (ou múltiplo), o aparelho determina, por sua vez, a sua posição geográfica. O método básico aqui – o cálculo da distância até a velocidade da onda de rádio por satélite. objeto Orbital envia uma solicitação para a Terra com uma precisão excepcional ao longo do tempo – ele usa um relógio atômico. Receber resposta do navegador, o satélite (ou grupo das mesmas) determina uma distância em um determinado período de tempo tido tempo para passar as ondas de rádio. Do mesmo modo, a velocidade medida do objecto – a medição é apenas um pouco mais complicado.

dificuldades técnicas

Nós determinamos que a navegação por satélite – o mais perfeito para o método hoje de determinar as coordenadas geográficas. No entanto, o uso prático desta tecnologia é acompanhada por uma série de dificuldades técnicas. O que, por exemplo? Primeiro de tudo, é a heterogeneidade da distribuição do campo gravitacional do planeta – isso afeta a posição do satélite em relação à Terra. Uma propriedade semelhante é também caracterizado pela atmosfera. A sua heterogeneidade pode afectar a velocidade das ondas de rádio, o que é por isso que nas respectivas dimensões pode estar com defeito.

Outra dificuldade técnica – o sinal enviado a partir do satélite para o navegador, muitas vezes obstruída por outros objetos terrestres. Como resultado, a plena utilização do sistema em cidades com edifícios altos, é difícil.

uso prático de satélites

sistemas de navegação por satélite estão encontrando uma ampla gama de aplicações. De muitas maneiras – como um elemento de uma variedade de soluções comerciais de orientação civil. Pode ser tão eletrodomésticos, e, por exemplo, meios multifuncionais sistema de navegação. Além de uso civil, os satélites de recursos são topógrafos, especialistas na área de cartografia, empresas de transportes, vários serviços públicos. Os geólogos são satélites ativamente envolvidos. Em particular, eles podem ser usados para calcular o movimento tectônico dinâmica das placas de terra. São usados navegadores de satélite e como ferramenta de marketing – com a ajuda de inteligência, em que existem métodos de geopositioning, as empresas realizar pesquisas de sua base de clientes, bem como, por exemplo, publicidade segmentada direta. Claro, use os navegadores e os militares – que, de fato, desenvolveu um grande sistemas de navegação de hoje, GPS e GLONASS – para as necessidades do Exército dos EUA e Rússia, respectivamente. E isso não é uma lista exaustiva de áreas onde os satélites podem ser usados.

modernos sistemas de navegação

Quais sistemas de navegação estão funcionando hoje, incluindo ativa ou estão em fase de implantação? Vamos começar com o que apareceu no mercado pública global mais cedo do que outros sistemas de navegação – GPS. Seu criador e proprietário – o Departamento de Defesa dos EUA. Dispositivos que se comunicam através de GPS-satélites – os mais comuns no mundo. Principalmente porque, como dissemos acima, o sistema de navegação dos EUA tem sido introduzidos no mercado mais cedo do que os seus concorrentes atuais.

Ativamente ganhando popularidade GLONASS. Isto é – o sistema de navegação russo. A que pertence, por sua vez, o Ministério da Defesa da Federação Russa. Ele foi projetado, de acordo com uma versão, sobre o mesmo período que o do GPS – no final dos anos 80 – início dos anos 90. No entanto, o mercado público tem sido criado recentemente, em 2011. Mais e mais fabricantes de soluções de hardware para implementar o suporte GLONASS de navegação em seus dispositivos.

Supõe-se que uma competição séria para GLONASS e GPS pode fazer um sistema de navegação global "Beidou", desenvolvido na China. No entanto, no momento em que ele só funciona como um nacional. situação Global ele pode ficar, de acordo com alguns analistas, em 2020, quando os satélites suficientes órbita será exibido – cerca de 35. "Beidou" programa de desenvolvimento do sistema é relativamente jovem – ele apenas começou em 2000, eo primeiro satélite lançado nos desenvolvedores chineses de 2007.

Tentando manter os europeus. O GLONASS sistema de navegação e o seu homólogo americano no futuro próximo pode muito bem entrar em concorrência com o GALILEO. Abrir constelação de satélites na quantidade certa de europeus unidades objectos orbitais plano até 2020.

Entre outros projetos promissores para o desenvolvimento dos sistemas de navegação pode ser indicada indiana IRNSS e QZSS japonês. Em relação à primeira informação pública amplamente divulgado sobre as intenções do desenvolvedor para criar um sistema global ainda. Supõe-se que IRNSS servirá apenas o território da Índia. O programa também é muito jovem – o primeiro satélite foi colocado em órbita em 2008. sistema de satélite japonês está prevista para ser usado principalmente no território nacional do país ou o desenvolvedor adjacente a ela.

precisão de posicionamento

Acima observamos uma série de dificuldades que são relevantes para o funcionamento dos sistemas de navegação por satélite. Entre os principais, o que chamamos – a localização dos satélites em órbita, ou seu movimento para o caminho desejado nem sempre é caracterizado pela estabilidade absoluta de uma série de razões. Este cálculo determina mau funcionamento de coordenadas geográficas no Navigator. No entanto, este não é o único fator que influencia o correcto posicionamento por satélite. O que mais afeta a precisão do cálculo das coordenadas?

Primeiro de tudo, deve-se notar – aqueles relógios atômicos que estão instalados nos satélites nem sempre são completamente precisos. Eles são possíveis, embora muito pequeno, mas ainda afetam a qualidade de erros do sistema de navegação. Por exemplo, se o cálculo do tempo em que uma onda de rádio está em movimento, você vai cometer um erro ao nível de dezenas de nanosegundos, a imprecisão na determinação das coordenadas dos alvos terrestres podem ser de vários metros. No entanto, em satélites modernos têm instrumentos que permitem o cálculo, mesmo tendo em conta possíveis erros no relógio atômico.

Acima de nós observou que entre os fatores que afetam a precisão dos sistemas de navegação – heterogeneidade da atmosfera da Terra. Será útil para complementar este fato outras informações relativas ao impacto dos campos próximos da Terra sobre o funcionamento dos satélites. O fato de que a atmosfera do nosso planeta é dividido em várias zonas. O que é, na verdade, na fronteira com o espaço livre – ionosfera – consiste de uma camada de partículas que têm uma certa carga. Eles estão interferindo com as ondas de rádio, o satélite envia, pode reduzir sua velocidade, em que a distância para o objeto pode ser calculada com um erro. Note-se que com este tipo de fonte de problemas de comunicação Os desenvolvedores do trabalho de navegação por satélite: nos algoritmos do equipamento orbital são geralmente incorporados vários tipos de cenário corretiva, levando-se em conta no cálculo da passagem de ondas de rádio através da ionosfera.

Nuvens e outros fenômenos atmosféricos também pode afetar a precisão dos sistemas de navegação. O vapor de água presente nas respectivas camadas do ar bainha de terra, bem como as partículas na ionosfera, afetar a velocidade das ondas de rádio.

É claro que, no que diz respeito ao GLONASS uso doméstico ou GPS na composição dessas unidades, como o sistema de mídia de navegação, que funciona em muitos aspectos, são divertidos, algumas pequenas imprecisões nos coordenar erros de cálculo não são críticas. Mas quando o uso militar de satélites cálculos correspondentes devem, idealmente, ser relevante para a posição geográfica real dos objetos.

Características de navegação marítima

Depois de falar sobre o tipo mais moderno de navegação, vamos dar uma breve excursão pela história. Como é sabido, o próprio termo, a que se refere, pela primeira vez apareceu no ambiente marítimo. Que recursos são caracterizadas por sistemas de navegação marinhos?

Falando sobre o aspecto histórico, é possível observar a evolução dos instrumentos à disposição dos marinheiros. Um dos primeiros "solução de hardware" era uma bússola, que é considerado por alguns especialistas para ter sido inventado no século XI. mapeamento de processos, a navegação como instrumentos-chave também melhorou. No século XVI Gerard Mercator começou a mapear com base no princípio de aplicação da projecção cilíndrica com ângulos iguais. No século XIX, foi inventado pelo lag – uma unidade mecânica capaz de medir a velocidade dos navios. No século XX, no arsenal de marinheiros apareceram radar, e depois os satélites de comunicação espaço. Os mais avançados sistemas de navegação marinha agora operando, colhendo assim os benefícios da exploração espacial pelo homem. Quais são as especificidades do seu trabalho?

Alguns especialistas acreditam que a principal característica que é caracterizada pela moderna sistema de navegação marítima – equipamento padrão instalado no navio, tem uma elevada resistência à abrasão e água. Isso é compreensível – é impossível para enviar aos milhares de natação abertos de milhas de terra, ele estava em uma situação quando o equipamento falhar inesperadamente. No chão, onde o acesso – os recursos da civilização, tudo pode ser corrigido, no mar – é problemática.

Que outras características notáveis tem sistema de navegação marítima? equipamento permanente, para além dos requisitos obrigatórios – resistência ao desgaste normalmente compreende módulos adaptados para a fixação de alguns parâmetros ambientais (profundidade, temperatura da água, etc). Além disso, a velocidade do navio em sistemas de navegação marinhos, em muitos casos ainda não calculado satélites e métodos regulares.