Postoji nekoliko vrsta navigacijskih sustava koji se široko koriste, a razlikuju se po načelima rada i točnosti mjerenja. U budućnosti bi mogao stupiti na snagu jedan bitno novi sustav koji izračunava koordinate na temelju značajki Zemljinog gravitacijskog polja (GPF). Očekuje se da će ova metoda pozicioniranja biti osobito točna - i istodobno vrlo složena.
Obećavajući smjer
Prisutnost razvijene svemirske konstelacije i poboljšanje svih osnovnih tehnologija otvaraju nove mogućnosti svjetskoj znanosti. Konkretno, prisutnost visokopreciznih instrumenata za mjerenje fizičkih polja planeta i objekata na njegovoj površini omogućuje sastavljanje detaljnih modela različitih vrsta, prikladnih za uporabu u različitim područjima.
Posljednjih nekoliko godina u našoj zemlji i inozemstvu provedena su istraživanja u smjeru tzv. gravitacijski navigacijski sustavi. Provode se potrebni radovi i prikupljaju se novi podaci, obrađuju za daljnju uporabu. Osnovna načela novog navigacijskog sustava već su utvrđena, a proces njegova stvaranja se nastavlja.
U tom smjeru u Rusiji radi nekoliko organizacija. Konkretno, Sveruski istraživački institut za fizikalna, tehnička i radiotehnička mjerenja (VNIIFTRI) iz Rosstandarta razvija opremu za prikupljanje podataka i obradu dolaznih informacija o postrojenju za preradu plina radi stvaranja novih navigacijskih pomagala.
Nedavno su se pojavili nedavni postovi na temu gravitacijske navigacije. Tjednik "Zvezda" s osvrtom na upravu Rosstandarta pisao je o nastavku rada na obećavajućem projektu i postizanju novih rezultata. Također su podsjetili na prednosti novih tehnologija i njihova područja primjene.
Mjerenje i proračun
Koncept gravitacijske navigacije temelji se na činjenici da su parametri GPZ -a na različitim točkama na površini planeta (ili iznad nje) malo različiti. Zemlja nije savršena lopta ili elipsoid; njegova površina ima najsloženiji reljef, a debljina zemljine kore sastavljena je od različitih materijala. Sve to utječe na parametre gravitacije na i blizu površine. Često se stvarne vrijednosti razlikuju od izračunatih za datu točku, što se naziva gravitacijska anomalija. Osim toga, zbog niza čimbenika, na različitim točkama se opažaju različite centrifugalne sile.
Koncept predviđa mjerenje parametara GPP -a i centrifugalne sile na različitim mjestima s daljnjom obradom. Dobivena gravimetrijska karta može se unijeti u memoriju navigacijske opreme i koristiti u izračunima. Na temelju podataka o GPZ -u moguće je ispraviti rad inercijalnih ili satelitskih navigacijskih sustava. U tom se slučaju ukupna pogreška cijelog kompleksa smanjuje na centimetre. Osim toga, INS s korekcijom na temelju GPZ podataka odlikuje se najvećom otpornošću na buku.
Promatranja pokazuju da je GPZ prilično pouzdan "mjerilo" za navigacijske sustave. Brzina promjene gravitacijskog polja znatno je niža od one magnetskog polja, a podaci o GPZ -u mogu se koristiti desecima godina bez zamjetnog gubitka u točnosti izračuna. Međutim, potresi i drugi procesi mogu promijeniti stanje GPZ -a i zahtijevati ažuriranje karata.
Praktične mjere
Prema izvješćima posljednjih godina, ruski znanstvenici - kao i njihovi strani kolege - prikupljali su podatke, tražili anomalije gravitacije i sastavljali gravimetrijske karte već nekoliko godina. Posebna oprema na zrakoplovima i satelitima mjeri vrijednosti polja na velikom broju točaka i prenosi ih u zemaljske računske centre. Rezultat ovog rada je karta sposobna pružiti visoku navigacijsku točnost.
Također razvijamo navigacijsku opremu sposobnu za korištenje novih karata i interakciju s drugom opremom. Međutim, koliko je poznato, takvi projekti još nisu doveli do pojave proizvoda prikladnih za stvarnu uporabu.
Uvođenje novih principa plovidbe još uvijek može biti otežano nedostatkom točnih karata značajnog dijela zemljine površine. Zapravo, trenutno navigacija kroz GPZ u praksi ne pruža nikakve posebne prednosti u odnosu na INS ili satelitske sustave. Situacija se može promijeniti tek u budućnosti, kada se završe svi potrebni istraživački i projektni radovi.
Prijave
Novi principi navigacije mogu pronaći primjenu u različitim područjima gdje je potrebno posebno točno određivanje koordinata, neovisnost o vanjskim izvorima signala i druge specifične značajke. Prije svega, ovo su vojni poslovi. Pojava ispravnih gravitacijskih navigacijskih sustava povećat će borbenu učinkovitost širokog raspona opreme i naoružanja.
Vojsku bi moglo zanimati povećana točnost izračuna koordinata i jedinstvena otpornost na buku. Zapravo, jedini način utjecaja na takve sustave je umjetna promjena GPZ -a - što zahtijeva kolosalne napore ili je potpuno nemoguće.
Visoko precizna vođena raketa, pomoću gravimetrijske karte, moći će točnije pratiti zadanu rutu i s manjim odstupanjem pogoditi cilj poznatih koordinata. Takva načela mogu koristiti i krstareće i balističke rakete. Međutim, za takvu operaciju bit će potrebna točna i ažurirana karta GPZ-a na ruti, što postavlja posebne zahtjeve za izviđanje i organizaciju štrajka.
Novi principi plovidbe od velikog su interesa za znanost. Uz njihovu pomoć možete uspostaviti točnije povezivanje, što je korisno za različite studije u brojnim područjima. Točnost prikupljanja podataka se poboljšava, a to može biti temelj za važna nova otkrića.
Ne treba zaboraviti ni na civilni i komercijalni prijevoz. U normalnim okolnostima brodovi ili zrakoplovi imaju dovoljno navigacijskih pomagala, ali u nekim situacijama mogu biti potrebni točniji sustavi. Sasvim je moguće da će pojava punopravnih operativnih sredstava plovidbe kroz tvornicu za preradu plina biti od interesa za zrakoplovne i brodograditelje, kao i komercijalne prijevoznike.
Čeka se uspjeh
Prema najnovijim izvješćima, VNIIFTRI je sada zauzet sastavljanjem točnih gravimetrijskih karata različitih područja, prikladnih za daljnju uporabu u praksi. Podaci o parametrima GPP -a i uočenim silama obrađuju se i pretvaraju u prikladan oblik za uporabu. U tijeku je i razvoj navigacijske opreme za praktičnu primjenu.
Obje ove sastavnice novog smjera odlikuju se velikom složenošću, trajanjem i troškovima rada. Nažalost, ni približno vrijeme uvođenja novih tehnologija u praksu ostaje nepoznato. Osim toga, stvarni izgledi takvog razvoja u smislu primjene u različitim područjima su nejasni. Unatoč tome, radovi su u tijeku, a stvarne rezultate treba očekivati u budućnosti. Ako se nove tehnologije upotrebe i ispune očekivanja, doći će do radikalne promjene u brojnim područjima.
