ระบบนำทาง ระบบนำทางทางทะเล

อุปกรณ์นำทางเป็นหลากหลายประเภทและการปรับเปลี่ยน มีระบบที่มีไว้สำหรับการใช้งานในสภาพทะเลเปิดในขณะที่คนอื่นจะปรับให้เข้ากับมวลชนในวงกว้างของผู้ใช้ส่วนใหญ่มีพนักงาน Navigators เพื่อความบันเทิง อะไรคือระบบนำทาง?

นำทางคืออะไร?

คำว่า "ลูกศร" เป็นแหล่งกำเนิดของภาษาละติน คำ Navigo หมายความว่า "ลอยอยู่บนเรือ." ดังนั้นในตอนแรกมันก็แทบจะตรงกันกับการจัดส่งสินค้าหรือการนำ แต่ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีที่อำนวยความสะดวกในเส้นทางการไหลเวียนของเรือในมหาสมุทรกับการถือกำเนิดของการบินเทคโนโลยีอวกาศระยะที่มีการขยายอย่างมีนัยสำคัญในช่วงของการตีความที่เป็นไปได้

วันนี้ภายใต้การนำหมายถึงกระบวนการที่บุคคลที่อยู่ภายใต้การควบคุมบางอย่างบนพื้นฐานของพิกัดเชิงพื้นที่ของตน นำทางคือประกอบด้วยสองขั้นตอน - การควบคุมโดยตรงเช่นเดียวกับการแสดงผลเส้นทางที่ดีที่สุดของวัตถุ

นำทางประเภท

การจำแนกประเภทของการเดินเรือเป็นที่กว้างขวางมาก โมเดิร์นผู้เชี่ยวชาญระบุต่อไปนี้สายพันธุ์หลักของมัน

- รถ;

- ดาราศาสตร์;

- นำทางสัตว์

- อากาศ;

- พื้นที่;

- ทะเล

- นำทางวิทยุ;

- ดาวเทียม

- ใต้ดิน

- ข้อมูล;

- เฉื่อย

บางส่วนของประเภทนี้ในการเดินเรือมีการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิด - ส่วนใหญ่เนื่องจากการทั่วไปของเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง ยกตัวอย่างเช่นนำทางรถยนต์มักจะใช้เครื่องมือทั่วไปสำหรับดาวเทียม

มีหลายประเภทผสมซึ่งทรัพยากรทางเทคโนโลยีหลายถูกนำมาใช้พร้อม ๆ กันเช่นตัวอย่างเช่นระบบนำทางและระบบสารสนเทศ พวกเขาอาจจะเป็นกุญแจสำคัญที่เป็นดาวเทียมทรัพยากรเช่น แต่จุดมุ่งหมายสูงสุดของการใช้พวกเขาในการจัดหากลุ่มเป้าหมายของผู้ใช้ที่มีข้อมูลที่จำเป็น

ระบบนำทาง

ประเภทที่สอดคล้องกันของรูปแบบการนำทางเป็นกฎที่ชื่อเดียวกันของระบบ นอกจากนี้จึงเป็นระบบนำทางรถยนต์, วิวทะเล, พื้นที่, ฯลฯ ความหมายของคำนี้ในปัจจุบันก็คือชุมชนผู้เชี่ยวชาญ ระบบนำทางตามการตีความร่วมกัน - คอลเลกชันของประเภทต่างๆของอุปกรณ์ (และถ้าบังคับ - และซอฟต์แวร์) ที่ช่วยให้คุณสามารถกำหนดตำแหน่งของวัตถุเช่นเดียวกับการคำนวณเส้นทางของเขา เครื่องมือที่สามารถแตกต่างกันที่นี่ แต่ในกรณีส่วนใหญ่ระบบที่โดดเด่นด้วยองค์ประกอบพื้นฐานดังต่อไปนี้เช่น:

- บัตร (ปกติอิเล็กทรอนิกส์);

- เซ็นเซอร์ดาวเทียมและหน่วยงานอื่น ๆ สำหรับการคำนวณพิกัด;

- วัตถุที่ไม่ใช่ระบบที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ของเป้าหมาย;

- ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์การวิเคราะห์หน่วยการป้อนข้อมูลและการส่งออกและการเชื่อมต่อสามส่วนผสมแรก

ตามกฎโครงสร้างของเหล่านั้นหรือระบบอื่น ๆ ที่ปรับให้เข้ากับความต้องการของผู้ใช้ บางประเภทของการแก้ปัญหาอาจจะเน้นการพัฒนาไปสู่การเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมหรือตรงกันข้ามฮาร์ดแวร์ ยกตัวอย่างเช่นที่นิยมในระบบนำทางรัสเซีย "Navitel" - นี่คือนุ่มมากขึ้น มันถูกออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่หลากหลายของประชาชนเป็นเจ้าของชนิดต่าง ๆ ของโทรศัพท์มือถือ - แล็ปท็อปแท็บเล็ตมาร์ทโฟน

นำทางผ่านดาวเทียม

ระบบนำทางใด ๆ จะถือว่าเป็นครั้งแรกของทั้งหมดกำหนดพิกัดของวัตถุ - มักจะเป็นทางภูมิศาสตร์ ประวัติศาสตร์เครื่องมือของมนุษย์ในเรื่องนี้ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง วันนี้ระบบนำทางที่ทันสมัยที่สุด - ดาวเทียม โครงสร้างของพวกเขาเป็นตัวแทนจากชุดของอุปกรณ์มีความแม่นยำสูงส่วนที่ตั้งอยู่บนโลกอื่น ๆ - หมุนในวงโคจร โมเดิร์นระบบนำทางด้วยดาวเทียมสามารถคำนวณไม่เพียง แต่พิกัดทางภูมิศาสตร์ของวัตถุ แต่ยังความเร็วและทิศทางของการเคลื่อนไหวของมัน

องค์ประกอบของนำทางด้วยดาวเทียม

องค์ประกอบของระบบที่เกี่ยวข้องรวมถึงองค์ประกอบต่อไปนี้ขั้นพื้นฐาน: กลุ่มดาวดาวเทียมหน่วยพื้นดินของวัดประสานงานวัตถุโคจรและแลกเปลี่ยนข้อมูลกับพวกเขาอุปกรณ์สำหรับผู้ใช้ปลายทาง (Navigator) พร้อมกับซอฟแวร์ที่จำเป็นในบางกรณี - อุปกรณ์เสริมสำหรับสเปคของพิกัดทางภูมิศาสตร์ (GSM หอ ช่องทางออนไลน์วิทยุบีคอนและอื่น ๆ )

อย่างไรนำทางด้วยดาวเทียม

อย่างไรระบบนำทางด้วยดาวเทียมหรือไม่? พื้นฐานของการดำเนินการ - ระยะทางขั้นตอนวิธีการวัดจากวัตถุไปยังดาวเทียม หลังตั้งอยู่ในวงโคจรเกือบจะไม่มีการเปลี่ยนตำแหน่งของเขาและเพราะตำแหน่งของพวกเขาอยู่เสมอญาติอย่างต่อเนื่องเพื่อโลก ในนาวิเกเตอร์, ตัวเลขที่สอดคล้องกันวาง การหาดาวเทียมและมีการเชื่อมต่อการขออนุญาต (หรือหลาย) อุปกรณ์เป็นตัวกำหนดในการเปิดตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของ วิธีการขั้นพื้นฐานที่นี่ - การคำนวณระยะทางความเร็วคลื่นวิทยุดาวเทียมตาม วัตถุที่โคจรส่งคำขอไปยังโลกที่มีความถูกต้องแม่นยำเป็นพิเศษในช่วงเวลา - มันใช้นาฬิกาอะตอม ได้รับการตอบสนองจากนำทางผ่านดาวเทียม (หรือกลุ่มดังกล่าว) กำหนดระยะไกลในช่วงระยะเวลาหนึ่งมีเวลาที่จะส่งผ่านคลื่นวิทยุ ในทำนองเดียวกันความเร็ววัดของวัตถุ - การวัดเป็นเพียงเล็กน้อยที่ซับซ้อนมากขึ้น

ปัญหาทางเทคนิค

เราได้พิจารณาแล้วว่านำทางด้วยดาวเทียม - ที่สมบูรณ์แบบที่สุดสำหรับวันนี้วิธีการในการกำหนดพิกัดทางภูมิศาสตร์ อย่างไรก็ตามการใช้งานจริงของเทคโนโลยีนี้จะมาพร้อมกับจำนวนของปัญหาทางเทคนิค อะไรเช่น? ครั้งแรกของทั้งหมดมันเป็นความแตกต่างของการกระจายของสนามแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ - นี้ส่งผลกระทบต่อตำแหน่งของญาติดาวเทียมเพื่อโลก สถานที่ให้บริการที่คล้ายกันนอกจากนี้ยังโดดเด่นด้วยบรรยากาศ ความแตกต่างของมันอาจส่งผลกระทบต่อความเร็วของคลื่นวิทยุซึ่งเป็นเหตุผลในมิติที่เกี่ยวข้องอาจจะชำรุด

อีกปัญหาทางเทคนิค - สัญญาณที่ส่งจากดาวเทียมเพื่อนำทางมักจะบดบังด้วยวัตถุอื่น ๆ บก เป็นผลให้การใช้งานเต็มรูปแบบของระบบในเมืองที่มีอาคารสูงเป็นเรื่องยาก

การใช้งานจริงของดาวเทียม

ระบบนำทางผ่านดาวเทียมที่กำลังมองหาที่หลากหลายของการใช้งาน ในหลาย ๆ วิธี - เป็นองค์ประกอบของความหลากหลายของโซลูชั่นเชิงพาณิชย์ของการปฐมนิเทศพลเรือน มันอาจจะเป็นเครื่องใช้ในบ้านและสำหรับตัวอย่างเช่นสื่อมัลติฟังก์ชั่ระบบนำทาง นอกเหนือจากการใช้พลเรือนดาวเทียมทรัพยากรสำรวจผู้เชี่ยวชาญในด้านการทำแผนที่ บริษัท ขนส่งบริการสาธารณะต่างๆ นักธรณีวิทยามีดาวเทียมส่วนร่วมอย่างแข็งขัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาสามารถนำมาใช้ในการคำนวณการเคลื่อนไหวของเปลือกโลกแผ่นแบบไดนามิกของแผ่นดิน มีการใช้ช่องสัญญาณดาวเทียมและเนวิเกเตอร์เป็นเครื่องมือทางการตลาด - ด้วยความช่วยเหลือของหน่วยสืบราชการลับซึ่งมีวิธีการของ geopositioning บริษัท ดำเนินการวิจัยของฐานลูกค้าของพวกเขาเช่นเดียวกับตัวอย่างเช่นโฆษณาที่กำหนดเป้าหมายโดยตรง แน่นอนใช้ผู้นำและทหาร - พวกเขาในความเป็นจริงการพัฒนาที่สำคัญในวันนี้ระบบนำทางจีพีเอสและ GLONASS - สำหรับความต้องการของกองทัพสหรัฐและรัสเซียตามลำดับ และนี่คือไม่ได้เป็นรายการครบถ้วนสมบูรณ์ของพื้นที่ที่ดาวเทียมสามารถนำมาใช้

ระบบนำทางที่ทันสมัย

ซึ่งระบบนำทางมีการทำงานในวันนี้รวมถึงการใช้งานหรืออยู่ในขั้นตอนของการใช้งาน? ขอเริ่มต้นด้วยหนึ่งที่ปรากฏในตลาดสาธารณะทั่วโลกก่อนหน้านี้กว่าระบบนำทางอื่น ๆ - จีพีเอส นักพัฒนาและเจ้าของ - กระทรวงกลาโหมสหรัฐ อุปกรณ์ที่สื่อสารผ่านดาวเทียมจีพีเอส - ที่พบมากที่สุดในโลก เพราะส่วนใหญ่ที่เรากล่าวข้างต้นระบบนำทางสหรัฐได้รับการแนะนำสู่ตลาดเร็วกว่าคู่แข่งในปัจจุบัน

อยู่ในระหว่างการได้รับความนิยม GLONASS นี่คือ - ระบบนำทางรัสเซีย มันเป็นในทางกลับกันกระทรวงกลาโหมของรัสเซีย มันถูกออกแบบมาตามรุ่นหนึ่งเกี่ยวกับช่วงเวลาเดียวกับที่ของจีพีเอส - ในช่วงปลายยุค 80 - ต้นปี 90 อย่างไรก็ตามตลาดของประชาชนได้รับการอบรมเมื่อเร็ว ๆ นี้ 2011 ผู้ผลิตเพิ่มมากขึ้นของโซลูชั่นฮาร์ดแวร์สำหรับการดำเนินการสนับสนุน GLONASS เดินเรือในอุปกรณ์ของพวกเขา

มันจะสันนิษฐานว่าการแข่งขันอย่างจริงจังเพื่อ GLONASS และ GPS สามารถทำให้ระบบนำทางทั่วโลก "Beidou" ได้รับการพัฒนาในประเทศจีน อย่างไรก็ตามในขณะที่มันทำงานเป็นเพียงชาติ สถานะทั่วโลกก็จะได้รับตามที่นักวิเคราะห์บางส่วนในปี 2020 เมื่อดาวเทียมพอวงโคจรจะแสดง - ประมาณ 35 "Beidou" โครงการพัฒนาระบบค่อนข้างหนุ่ม - มันมีเพียงแค่การเริ่มต้นในปี 2000 และดาวเทียมเปิดตัวครั้งแรกในนักพัฒนาจีน 2007

พยายามที่จะให้ชาวยุโรป GLONASS ระบบนำทางและชาวอเมริกันคู่ในอนาคตอันใกล้อาจจะใส่ลงไปในการแข่งขันกับกาลิเลโอ เปิดกลุ่มของดาวเทียมในปริมาณที่เหมาะสมของวัตถุที่โคจรหน่วยแผนยุโรปในปี 2020

ในโครงการอื่น ๆ ที่มีแนวโน้มการพัฒนาของระบบนำทางที่สามารถสังเกตเห็น IRNSS อินเดียและ QZSS ญี่ปุ่น เกี่ยวกับข้อมูลสาธารณะเป็นครั้งแรกเผยแพร่อย่างกว้างขวางเกี่ยวกับความตั้งใจของนักพัฒนาในการสร้างระบบโลกเลย สันนิษฐานว่าเป็น IRNSS จะทำหน้าที่เพียงดินแดนของอินเดีย โปรแกรมนี้ยังเป็นหนุ่มสาวสวย - ดาวเทียมครั้งแรกถูกนำขึ้นสู่วงโคจรในปี 2008 ระบบดาวเทียมของญี่ปุ่นคาดว่าจะถูกนำมาใช้ส่วนใหญ่ในดินแดนแห่งชาติของประเทศหรือนักพัฒนาที่อยู่ติดกับมัน

ความถูกต้องตำแหน่ง

ข้างต้นเราตั้งข้อสังเกตจำนวนของปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินงานของระบบนำทางด้วยดาวเทียม ในบรรดาหลักสิ่งที่เราเรียกว่า - สถานที่ตั้งของดาวเทียมในวงโคจรหรือการเคลื่อนไหวของพวกเขาไปยังเส้นทางที่ต้องการไม่ได้โดดเด่นอยู่เสมอโดยความมั่นคงแน่นอนของจำนวนของเหตุผล การคำนวณนี้จะกำหนดชำรุดของพิกัดทางภูมิศาสตร์ในนาวิเกเตอร์ แต่นี้ไม่ได้เป็นปัจจัยเดียวที่มีอิทธิพลต่อการวางตำแหน่งที่ถูกต้องโดยดาวเทียม สิ่งอื่น ๆ ที่มีผลกระทบต่อความถูกต้องของการคำนวณพิกัดหรือไม่

ครั้งแรกของทุกอย่างที่มันควรจะตั้งข้อสังเกต - ผู้นาฬิกาอะตอมที่ติดตั้งบนดาวเทียมจะไม่ถูกต้องเสมอสมบูรณ์ พวกเขามีความเป็นไปได้แม้ว่าจะมีขนาดเล็กมาก แต่ยังคงส่งผลกระทบต่อคุณภาพของข้อผิดพลาดของระบบนำทาง ตัวอย่างเช่นถ้าเมื่อคำนวณเวลาที่คลื่นวิทยุที่มีการเคลื่อนไหวที่คุณจะทำผิดพลาดในระดับของการนับนาโนวินาทีที่ไม่ถูกต้องในการกำหนดพิกัดของเป้าหมายภาคพื้นดินที่สามารถหลายเมตร อย่างไรก็ตามในดาวเทียมที่ทันสมัยมีเครื่องมือที่ช่วยให้การคำนวณแม้กระทั่งการเป็นข้อผิดพลาดที่เป็นไปได้ในบัญชีของนาฬิกาอะตอม

ข้างต้นเราตั้งข้อสังเกตว่าปัจจัยที่มีผลต่อความถูกต้องของระบบนำทาง - ความแตกต่างของชั้นบรรยากาศของโลก มันจะเป็นประโยชน์ในการเสริมความเป็นจริงนี้ข้อมูลอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบของการใกล้โลกเขตข้อมูลการดำเนินงานของดาวเทียม ความจริงที่ว่าบรรยากาศของดาวเคราะห์ของเราแบ่งออกเป็นหลายโซน หนึ่งที่เป็นจริงที่ชายแดนที่มีพื้นที่ว่าง - บรรยากาศ - ประกอบด้วยชั้นของอนุภาคมีค่าใช้จ่ายบางอย่าง พวกเขาจะรบกวนคลื่นวิทยุดาวเทียมส่งสามารถลดความเร็วของพวกเขาโดยระยะทางที่วัตถุสามารถคำนวณที่มีข้อผิดพลาด โปรดทราบว่ากับชนิดของแหล่งที่มาของปัญหาการสื่อสารพัฒนาของการทำงานนำทางด้วยดาวเทียมนี้ในขั้นตอนวิธีของอุปกรณ์โคจรมักจะรวมประเภทต่างๆของสถานการณ์ที่ถูกต้องคำนึงถึงในการคำนวณทางเดินของคลื่นวิทยุผ่านชั้นบรรยากาศ

เมฆและปรากฏการณ์ในบรรยากาศอื่น ๆ ยังสามารถส่งผลกระทบต่อความถูกต้องของระบบนำทาง ไอน้ำที่มีอยู่ในแต่ละชั้นของอากาศโลกฝักเช่นเดียวกับอนุภาคในชั้นบรรยากาศที่มีผลต่อความเร็วของคลื่นวิทยุ

แน่นอนเกี่ยวกับการ GLONASS ใช้ในประเทศหรือจีพีเอสในองค์ประกอบของหน่วยดังกล่าวเช่นระบบสื่อนำทางซึ่งฟังก์ชั่นในหลายวิธีที่จะสนุกสนานกับความไม่ถูกต้องบางส่วนเล็ก ๆ ในการประสานงานผิดพลาดไม่ได้ที่สำคัญ แต่เมื่อใช้ทหารของดาวเทียมการคำนวณที่เกี่ยวข้องควรจะต้องเกี่ยวข้องกับตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ที่แท้จริงของวัตถุ

คุณสมบัติของการนำทางทะเล

หลังจากที่พูดคุยเกี่ยวกับประเภทที่ทันสมัยที่สุดของการนำทางเราจะเที่ยวสั้น ๆ ในประวัติศาสตร์ เป็นที่รู้จักกันในระยะที่ตัวเองเรียกว่าเป็นครั้งแรกที่ปรากฏในสภาพแวดล้อมการเดินเรือ อะไรคือคุณสมบัติที่โดดเด่นด้วยระบบนำทางทางทะเล?

พูดเกี่ยวกับแง่มุมทางประวัติศาสตร์ก็เป็นไปได้ที่จะต้องทราบวิวัฒนาการของเครื่องมือในการกำจัดของลูกเรือที่ หนึ่งในครั้งแรก "การแก้ปัญหาฮาร์ดแวร์" เป็นเข็มทิศซึ่งจะพิจารณาโดยผู้เชี่ยวชาญบางคนที่จะได้รับการคิดค้นในศตวรรษที่สิบเอ็ด การทำแผนที่กระบวนการนำทางเป็นเครื่องมือที่สำคัญยังมีการปรับปรุง ในศตวรรษที่สิบหกเจอราร์ดเมอร์คเตอร์เริ่ม map อยู่บนหลักการของการประยุกต์ใช้การฉายรูปทรงกระบอกที่มีมุมเท่ากัน ในศตวรรษที่สิบเก้ามันถูกคิดค้นโดยล่าช้า - หน่วยกลที่มีความสามารถในการวัดความเร็วของเรือ ในศตวรรษที่ยี่สิบในคลังแสงของลูกเรือที่ปรากฏเรดาร์แล้วดาวเทียมสื่อสารพื้นที่ ที่ทันสมัยที่สุดระบบนำทางทางทะเลในขณะนี้การดำเนินงานจึงเก็บเกี่ยวผลประโยชน์จากการสำรวจอวกาศโดยมนุษย์ อะไรคือรายละเอียดของการทำงานของพวกเขา?

ผู้เชี่ยวชาญบางคนเชื่อว่าคุณสมบัติหลักของซึ่งเป็นลักษณะโดยระบบนำทางทางทะเลที่ทันสมัย - อุปกรณ์มาตรฐานที่ติดตั้งบนเรือมีความต้านทานสูงมากต่อการขูดขีดและน้ำ นี้เป็นที่เข้าใจ - มันเป็นไปไม่ได้ที่จะจัดส่งในพันว่ายน้ำเปิดห่างจากแผ่นดินก็คือในสถานการณ์เมื่ออุปกรณ์ที่ล้มเหลวโดยไม่คาดคิด บนพื้นดินซึ่งการเข้าถึง - ทรัพยากรของอารยธรรมทุกอย่างสามารถแก้ไขได้ในทะเล - เป็นปัญหา

อะไรลักษณะที่โดดเด่นอื่น ๆ ที่มีระบบนำทางทะเล? อุปกรณ์ถาวรนอกเหนือไปจากความต้องการที่จำเป็น - ความต้านทานการสึกหรอมักจะประกอบด้วยโมดูลไปปรับใช้กับการตรึงของพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อมบางคน (ลึกอุณหภูมิของน้ำ ฯลฯ ) ดาวเทียมนอกจากนี้ความเร็วของเรือในระบบนำทางทางทะเลในหลายกรณียังไม่ได้คำนวณและวิธีการปกติ