چندین نوع سیستم ناوبری وجود دارد و به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد ، که در اصول عملکرد و دقت اندازه گیری متفاوت است. در آینده ، یک سیستم اساساً جدید ممکن است به بهره برداری برسد ، که مختصات را بر اساس ویژگی های میدان گرانشی زمین (GPF) محاسبه می کند. انتظار می رود که این روش موقعیت یابی دقیقاً - و در عین حال بسیار پیچیده باشد.
جهت امیدوار کننده
حضور یک صورت فلکی فضایی توسعه یافته و بهبود همه فن آوری های اساسی ، فرصت های جدیدی را برای علم جهان باز می کند. به طور خاص ، وجود ابزارهای دقیق برای اندازه گیری میدان های فیزیکی کره زمین و اجسام روی سطح آن ، امکان تهیه مدل های دقیق از انواع مختلف ، مناسب برای استفاده در زمینه های مختلف را فراهم می کند.
طی چند سال گذشته ، تحقیقات در داخل و خارج از کشور در جهت اصطلاحاً انجام شده است. سیستم های ناوبری گرانشی کارهای لازم انجام می شود و داده های جدید جمع آوری می شود ، برای استفاده بیشتر پردازش می شود. اصول اساسی سیستم ناوبری جدید قبلاً تعیین شده است و روند ایجاد آن ادامه دارد.
چندین سازمان در این زمینه در روسیه کار می کنند. به طور خاص ، م Instituteسسه تحقیقاتی روسیه در اندازه گیری های مهندسی فیزیکی ، فنی و رادیویی (VNIIFTRI) از Rosstandart در حال توسعه تجهیزات برای جمع آوری داده ها و پردازش اطلاعات ورودی در مورد کارخانه پردازش گاز به منظور ایجاد وسایل کمک ناوبری جدید است.
پست های اخیر با موضوع ناوبری گرانشی روز دیگر ظاهر شد. هفته نامه "زوزدا" با اشاره به مدیریت Rosstandart در مورد ادامه کار روی یک پروژه امیدوار کننده و به دست آوردن نتایج جدید نوشت. آنها همچنین مزایای فناوری های جدید و زمینه های کاربرد آنها را یادآوری کردند.
اندازه گیری و محاسبه
مفهوم ناوبری گرانشی بر این واقعیت استوار است که پارامترهای GPZ در نقاط مختلف سطح سیاره (یا بالاتر از آن) کمی متفاوت است. زمین یک توپ کامل یا بیضی شکل نیست. سطح آن پیچیده ترین نقش برجسته را دارد و ضخامت پوسته زمین از مواد مختلف تشکیل شده است. همه اینها بر پارامترهای گرانش در سطح و نزدیک سطح تأثیر می گذارد. اغلب ، مقادیر واقعی با مقادیر محاسبه شده برای یک نقطه معین متفاوت است ، که به آن ناهنجاری گرانشی گفته می شود. علاوه بر این ، به دلیل عوامل متعددی ، نیروهای گریز از مرکز متفاوتی در نقاط مختلف مشاهده می شود.
این مفهوم برای اندازه گیری پارامترهای GPP و نیروی گریز از مرکز در نقاط مختلف با پردازش بیشتر فراهم می کند. نقشه جاذبه ای حاصل می تواند در حافظه تجهیزات ناوبری وارد شده و در محاسبات مورد استفاده قرار گیرد. بر اساس داده های GPZ ، می توان عملکرد سیستم های ناوبری اینرسی یا ماهواره ای را اصلاح کرد. در این حالت ، کل خطای کل مجموعه به سانتی متر کاهش می یابد. علاوه بر این ، یک INS با تصحیح بر اساس داده های GPZ با بالاترین ایمنی سر و صدا متمایز می شود.
مشاهدات نشان می دهد که GPZ یک "معیار" نسبتاً مطمئن برای سیستم های ناوبری است. میزان تغییر میدان گرانشی بسیار کمتر از میدان مغناطیسی است و داده های GPZ را می توان برای ده ها سال بدون از دست دادن محسوس در دقت محاسبات استفاده کرد. با این حال ، زلزله و سایر فرایندها می توانند وضعیت GPZ را تغییر داده و نیاز به به روز رسانی نقشه ها داشته باشند.
اقدامات عملی
بر اساس گزارش های سال های اخیر ، دانشمندان روسی - مانند همکاران خارجی خود - چندین سال است که داده ها را جمع آوری می کنند ، ناهنجاری های گرانشی را جستجو کرده و نقشه های گرانشی را ترسیم می کنند. تجهیزات ویژه در هواپیماها و ماهواره ها مقادیر میدان را در تعداد زیادی از نقاط اندازه گیری می کند و آنها را به مراکز محاسباتی زمینی منتقل می کند. نتیجه این کار نقشه ای است که می تواند دقت ناوبری بالا را ارائه دهد.
ما همچنین در حال توسعه تجهیزات ناوبری هستیم که قادر به استفاده از نقشه های جدید و تعامل با سایر تجهیزات است. با این حال ، تا آنجا که شناخته شده است ، چنین پروژه هایی هنوز منجر به ظاهر محصولات مناسب برای استفاده واقعی نشده است.
معرفی اصول جدید ناوبری هنوز ممکن است به دلیل فقدان نقشه های دقیق بخش قابل توجهی از سطح زمین با مشکل مواجه شود. در واقع ، در حال حاضر ، ناوبری از طریق GPZ در عمل هیچ مزیت خاصی نسبت به INS یا سیستم های ماهواره ای ندارد. وضعیت می تواند در آینده تغییر کند ، زمانی که تمام کارهای تحقیقاتی و طراحی لازم به پایان رسیده است.
برنامه های کاربردی
اصول جدید ناوبری می تواند در زمینه های مختلف که تعیین دقیق مختصات ، استقلال از منابع سیگنال خارجی و سایر ویژگیهای خاص مورد نیاز است ، کاربرد داشته باشد. اول از همه ، این امور نظامی است. ظهور سیستم های ناوبری گرانشی قابل استفاده ، رزمایش طیف وسیعی از تجهیزات و سلاح ها را افزایش می دهد.
ارتش ممکن است هم به افزایش دقت محاسبه مختصات و هم به مصونیت بی نظیر سر و صدا علاقه مند باشد. در حقیقت ، تنها راه تأثیرگذاری بر چنین سیستم هایی تغییر مصنوعی GPZ است - که نیاز به تلاش های عظیم دارد یا کاملاً غیرممکن است.
یک موشک هدایت شونده با دقت بالا ، با استفاده از نقشه جاذبه سنجی ، قادر خواهد بود مسیر دقیق تری را دنبال کرده و با مختصات کمتر با انحراف کمتر به هدفی اصابت کند. چنین اصولی را می توان برای موشک های کروز و بالستیک استفاده کرد. با این حال ، چنین عملیاتی نیاز به یک نقشه دقیق و به روز از GPZ در مسیر دارد ، که خواسته های ویژه ای در زمینه شناسایی و سازماندهی اعتصاب دارد.
اصول جدید ناوبری از اهمیت زیادی برای علم برخوردار است. با کمک آنها می توانید ارتباط دقیق تری ایجاد کنید ، که برای مطالعات مختلف در زمینه های مختلف مفید است. دقت جمع آوری داده ها در حال بهبود است و این می تواند پایه ای برای اکتشافات مهم جدید باشد.
ما نباید حمل و نقل شهری و تجاری را فراموش کنیم. در شرایط عادی ، کشتی ها یا هواپیماها از وسایل کمک ناوبری کافی برخوردارند ، اما در برخی موارد ممکن است به سیستم های دقیق تری نیاز باشد. کاملاً محتمل است که ظهور ابزارهای عملیاتی کامل ناوبری از طریق کارخانه پردازش گاز برای هواپیماها و سازندگان کشتی و همچنین حامل های تجاری مورد توجه قرار گیرد.
در انتظار موفقیت
بر اساس آخرین گزارشات ، VNIIFTRI در حال حاضر مشغول تدوین نقشه های گرانشی دقیق مناطق مختلف است که برای استفاده بیشتر در عمل مناسب است. داده های مربوط به پارامترهای GPP و نیروهای مشاهده شده پردازش شده و به فرم مناسب برای استفاده تبدیل می شوند. توسعه تجهیزات ناوبری برای اجرای عملی نیز در حال انجام است.
هر دوی این اجزای جهت جدید با پیچیدگی بالا ، مدت زمان و هزینه های کار متمایز می شوند. متأسفانه ، حتی زمان تقریبی معرفی فناوری های جدید در عمل ناشناخته است. علاوه بر این ، چشم انداز واقعی چنین تحولاتی از نظر کاربرد در زمینه های مختلف نامشخص است. با این وجود ، کار در حال انجام است و باید نتایج واقعی را در آینده انتظار داشت. اگر فناوری های جدید مورد استفاده قرار گیرند و انتظارات را برآورده کنند ، تغییر اساسی در تعدادی از زمینه ها رخ می دهد.
