Există mai multe tipuri de sisteme de navigație și sunt utilizate pe scară largă, diferind în ceea ce privește principiile de funcționare și precizia măsurătorilor. În viitor, un sistem fundamental nou poate intra în funcțiune, care calculează coordonatele pe baza caracteristicilor câmpului gravitațional al Pământului (GPF). Se așteaptă ca această metodă de poziționare să fie deosebit de precisă și, în același timp, foarte complexă.
Direcție promițătoare
Prezența unei constelații spațiale dezvoltate și îmbunătățirea tuturor tehnologiilor de bază deschid noi oportunități pentru știința mondială. În special, prezența instrumentelor de înaltă precizie pentru măsurarea câmpurilor fizice ale planetei și a obiectelor de pe suprafața acesteia face posibilă compilarea de modele detaliate de diferite tipuri, potrivite pentru utilizare în diferite domenii.
În ultimii ani, cercetările au fost efectuate în țara noastră și în străinătate în direcția așa-numitelor. sisteme de navigație gravitațională. Se efectuează lucrările necesare și se colectează date noi, procesate pentru utilizare ulterioară. Principiile de bază ale noului sistem de navigație au fost deja stabilite, iar procesul de creare a acestuia continuă.
Mai multe organizații lucrează în această direcție în Rusia. În special, Institutul de cercetare din Rusia pentru măsurători de inginerie fizică, tehnică și radio (VNIIFTRI) de la Rosstandart dezvoltă echipamente pentru colectarea datelor și prelucrarea informațiilor primite despre fabrica de procesare a gazelor în scopul de a crea noi ajutoare de navigație.
Postările recente pe tema navigației gravitaționale au apărut zilele trecute. Săptămânalul "Zvezda" cu referire la managementul Rosstandart a scris despre continuarea lucrărilor la un proiect promițător și obținerea de noi rezultate. De asemenea, au reamintit avantajele noilor tehnologii și domeniile lor de aplicare.
Măsurare și calcul
Conceptul de navigație gravitațională se bazează pe faptul că parametrii GPZ în diferite puncte de pe suprafața planetei (sau deasupra acesteia) sunt ușor diferiți. Pământul nu este o minge sau un elipsoid perfect; suprafața sa are cel mai complex relief, iar grosimea scoarței terestre este compusă din diferite materiale. Toate acestea afectează parametrii gravitației de pe și lângă suprafață. Adesea, valorile reale diferă de cele calculate pentru un punct dat, care se numește anomalie gravitațională. În plus, datorită mai multor factori, se observă diferite forțe centrifuge în diferite puncte.
Conceptul prevede măsurarea parametrilor GPP și a forței centrifuge în diferite puncte cu procesare ulterioară. Harta gravimetrică rezultată poate fi introdusă în memoria echipamentelor de navigație și utilizată în calcule. Pe baza datelor de pe GPZ, este posibil să se corecteze funcționarea sistemelor de inerție sau de navigație prin satelit. În acest caz, eroarea totală a întregului complex este redusă la centimetri. În plus, un INS cu corecție pe baza datelor GPZ se distinge prin cea mai mare imunitate la zgomot.
Observațiile arată că GPZ este un „reper” destul de fiabil pentru sistemele de navigație. Rata de schimbare a câmpului gravitațional este mult mai mică decât cea a câmpului magnetic, iar datele de pe GPZ pot fi utilizate timp de zeci de ani fără o pierdere vizibilă în precizia calculelor. Cu toate acestea, cutremurele și alte procese pot schimba starea GPZ și necesită actualizarea hărților.
Măsuri practice
Potrivit rapoartelor din ultimii ani, oamenii de știință ruși - precum colegii lor străini - colectează date, caută anomalii gravitaționale și întocmesc hărți gravimetrice de câțiva ani. Echipamentele speciale la bordul aeronavelor și al sateliților măsoară valorile câmpului la un număr mare de puncte și le transmit centrelor de calcul la sol. Rezultatul acestei lucrări este o hartă capabilă să ofere o precizie ridicată a navigării.
De asemenea, dezvoltăm echipamente de navigație capabile să utilizeze hărți noi și să interacționeze cu alte echipamente. Cu toate acestea, din câte se știe, astfel de proiecte nu au condus încă la apariția unor produse adecvate pentru o utilizare reală.
Introducerea de noi principii de navigație poate fi încă împiedicată de lipsa hărților exacte ale unei părți semnificative a suprafeței pământului. De fapt, în acest moment, navigarea prin GPZ în practică nu oferă avantaje speciale față de sistemele INS sau de satelit. Situația se poate schimba doar în viitor, când toate lucrările necesare de cercetare și proiectare au fost finalizate.
Aplicații
Noile principii de navigație pot fi aplicate în diferite domenii în care sunt necesare o determinare deosebit de precisă a coordonatelor, independența față de sursele de semnal externe și alte caracteristici specifice. În primul rând, aceasta este afacerile militare. Apariția sistemelor de navigație gravitațională care pot fi întreținute va crește eficacitatea în luptă a unei game largi de echipamente și arme.
Armata poate fi interesată atât de precizia crescută a calculului coordonatelor, cât și de imunitatea unică la zgomot. De fapt, singura modalitate de a influența astfel de sisteme este schimbarea artificială a GPZ - care necesită eforturi colosale sau este complet imposibilă.
O rachetă ghidată de înaltă precizie, utilizând o hartă gravimetrică, va putea urmări mai precis un traseu dat și poate atinge o țintă cu coordonate cunoscute cu mai puțină abatere. Astfel de principii pot fi utilizate atât de rachete de croazieră, cât și de rachete balistice. Cu toate acestea, o astfel de operațiune va necesita o hartă exactă și actualizată a GPZ pe traseu, ceea ce solicită recunoașterea și organizarea grevei.
Noile principii de navigație prezintă un mare interes pentru știință. Cu ajutorul lor, puteți crea o legătură mai precisă, care este utilă pentru diverse studii din mai multe domenii. Acuratețea colectării datelor se îmbunătățește și aceasta poate sta la baza unor noi descoperiri importante.
Nu trebuie să uităm de transportul civil și comercial. În circumstanțe normale, navele sau aeronavele au suficiente mijloace de navigație, dar în unele situații pot fi necesare sisteme mai precise. Este foarte posibil ca apariția unor mijloace operaționale depline de navigație prin fabrica de prelucrare a gazului să fie de interes atât pentru constructorii de avioane, cât și pentru transportatorii comerciali.
asteptand succesul
Conform ultimelor rapoarte, VNIIFTRI este acum ocupat cu compilarea hărților gravimetrice precise ale diferitelor zone, potrivite pentru utilizare ulterioară în practică. Datele despre parametrii GPP și forțele observate sunt procesate și convertite într-o formă convenabilă pentru utilizare. Dezvoltarea echipamentelor de navigație pentru implementarea practică este, de asemenea, în curs.
Ambele componente ale noii direcții se disting prin complexitate, durată și costuri ridicate ale forței de muncă. Din păcate, chiar și momentul aproximativ al introducerii noilor tehnologii în practică rămâne necunoscut. În plus, perspectivele reale ale unor astfel de evoluții în ceea ce privește aplicarea în diferite domenii sunt neclare. Cu toate acestea, se lucrează în curs și ar trebui să se aștepte rezultate reale în viitor. Dacă noile tehnologii vor fi utilizate și îndeplinesc așteptările, va avea loc o schimbare radicală în mai multe domenii.
