On olemas mitut tüüpi navigeerimissüsteeme ja neid kasutatakse laialdaselt, mis erinevad tööpõhimõtete ja mõõtmistäpsuse poolest. Tulevikus võib tööle hakata põhimõtteliselt uus süsteem, mis arvutab koordinaadid Maa gravitatsioonivälja (GPF) tunnuste alusel. Eeldatakse, et see positsioneerimismeetod on eriti täpne - ja samas väga keeruline.
Paljutõotav suund
Arenenud kosmosekonstellatsiooni olemasolu ja kõigi põhitehnoloogiate täiustamine avavad uusi võimalusi maailma teadusele. Eelkõige võimaldab ülitäpne mõõteriistade olemasolu planeedi füüsiliste väljade ja selle pinnal olevate objektide mõõtmiseks koostada erinevat tüüpi üksikasjalikke mudeleid, mis sobivad kasutamiseks erinevates valdkondades.
Viimase mitme aasta jooksul on meie riigis ja välismaal tehtud uuringuid nn. gravitatsioonilised navigatsioonisüsteemid. Tehakse vajalikud tööd ja kogutakse uusi andmeid, töödeldakse neid edasiseks kasutamiseks. Uue navigatsioonisüsteemi põhiprintsiibid on juba kindlaks määratud ja selle loomise protsess jätkub.
Selles suunas töötavad Venemaal mitmed organisatsioonid. Eelkõige arendab Rosstandarti ülevenemaaline füüsikaliste, tehniliste ja raadiotehniliste mõõtmiste uurimisinstituut (VNIIFTRI) seadmeid andmete kogumiseks ja sissetuleva teabe töötlemiseks gaasitöötlemistehase kohta, et luua uusi navigeerimisvahendeid.
Hiljutised postitused gravitatsiooniga navigeerimise teemal ilmusid eile. Nädalaleht "Zvezda", viidates Rosstandarti juhtkonnale, kirjutas paljutõotava projekti kallal töö jätkamisest ja uute tulemuste saamisest. Samuti tuletasid nad meelde uute tehnoloogiate eeliseid ja nende rakendusvaldkondi.
Mõõtmine ja arvutamine
Gravitatsioonilise navigeerimise kontseptsioon põhineb asjaolul, et GPZ parameetrid planeedi pinna erinevates punktides (või selle kohal) on veidi erinevad. Maa pole täiuslik pall ega ellipsoid; selle pinnal on kõige keerulisem reljeef ja maapõue paksus koosneb erinevatest materjalidest. Kõik see mõjutab gravitatsiooni parameetreid pinnal ja selle lähedal. Sageli erinevad tegelikud väärtused antud punkti arvutustest, mida nimetatakse gravitatsiooniliseks anomaaliaks. Lisaks täheldatakse mitmete tegurite mõjul erinevates punktides erinevaid tsentrifugaaljõude.
Kontseptsioon näeb ette GPP parameetrite ja tsentrifugaaljõu mõõtmise erinevates punktides koos edasise töötlemisega. Saadud gravimeetrilise kaardi saab sisestada navigatsiooniseadmete mällu ja kasutada arvutustes. GPZ -i andmete põhjal on võimalik parandada inertsiaalsete või satelliitnavigatsioonisüsteemide tööd. Sellisel juhul vähendatakse kogu kompleksi kogu viga sentimeetriteni. Lisaks eristatakse GPZ andmetel põhineva korrigeerimisega INS -i kõrgeim mürataluvus.
Vaatlused näitavad, et GPZ on navigatsioonisüsteemide jaoks üsna usaldusväärne "etalon". Gravitatsioonivälja muutumise kiirus on palju väiksem kui magnetväljal ja GPZ -l olevaid andmeid saab kasutada kümneid aastaid, ilma et arvutuste täpsus märgatavalt kaoks. Kuid maavärinad ja muud protsessid võivad muuta GPZ olekut ja nõuda kaartide värskendamist.
Praktilised meetmed
Viimaste aastate aruannete kohaselt on Venemaa teadlased - nagu ka välismaa kolleegid - juba mitu aastat andmeid kogunud, gravitatsioonianomaaliaid otsinud ja gravimeetrilisi kaarte koostanud. Lennukite ja satelliitide pardal olev spetsiaalne varustus mõõdab väga paljudes punktides väliväärtusi ja edastab need maapealsetesse arvutuskeskustesse. Selle töö tulemuseks on kaart, mis suudab tagada suure navigeerimistäpsuse.
Arendame ka navigeerimisseadmeid, mis on võimelised kasutama uusi kaarte ja suhtlema teiste seadmetega. Teadaolevalt ei ole aga sellised projektid veel reaalseks kasutamiseks sobivate toodete ilmumiseni viinud.
Uute navigeerimispõhimõtete kasutuselevõttu võib endiselt takistada märkimisväärse osa maapinna täpsete kaartide puudumine. Tegelikult ei anna praegu GPZ -s navigeerimine praktikas erilisi eeliseid INS -i ega satelliitsüsteemide ees. Olukord võib muutuda alles tulevikus, kui kõik vajalikud uurimis- ja projekteerimistööd on tehtud.
Rakendused
Uued navigeerimispõhimõtted võivad leida rakendusi erinevates valdkondades, kus on vaja eriti täpset koordinaatide määramist, sõltumatust välistest signaaliallikatest ja muid spetsiifilisi funktsioone. Esiteks on see sõjaline asi. Kasutatavate gravitatsiooninavigatsioonisüsteemide tekkimine suurendab laia varustuse ja relvade lahingutõhusust.
Sõjaväge võivad huvitada nii koordinaatide arvutamise suurem täpsus kui ka ainulaadne mürataluvus. Tegelikult on ainus viis selliseid süsteeme mõjutada GPZ kunstlik muutmine - see nõuab kolossaalseid pingutusi või on täiesti võimatu.
Kõrge täpsusega juhitav rakett, kasutades gravimeetrilist kaarti, suudab täpsemalt järgida antud marsruuti ja tabada sihtmärki, millel on väiksemad kõrvalekalded teadaolevate koordinaatidega. Selliseid põhimõtteid saavad kasutada nii tiib- kui ballistilised raketid. Selline operatsioon nõuab aga täpset ja ajakohastatud GPZ kaarti marsruudil, mis esitab erinõudeid luurele ja streigi korraldamisele.
Uued navigeerimispõhimõtted pakuvad teadusele suurt huvi. Nende abiga saate luua täpsema seose, mis on kasulik mitmete valdkondade erinevate uuringute jaoks. Andmete kogumise täpsus paraneb ja see võib olla aluseks uutele olulistele avastustele.
Me ei tohiks unustada tsiviil- ja kommertstransporti. Tavaolukorras on laevadel või õhusõidukitel piisavalt navigeerimisvahendeid, kuid mõnes olukorras võib vaja minna täpsemaid süsteeme. On täiesti võimalik, et gaasi töötlemise tehast läbivate täisväärtuslike navigeerimisvahendite tekkimine pakub huvi lennukitele ja laevaehitajatele, aga ka kommertsvedajatele.
Edu ootamas
Viimaste aruannete kohaselt on VNIIFTRI nüüd hõivatud erinevate piirkondade täpsete gravimeetriliste kaartide koostamisega, mis sobivad praktikas edasiseks kasutamiseks. GPP parameetrite ja vaadeldud jõudude andmed töödeldakse ja teisendatakse kasutamiseks mugavaks vormiks. Käimas on ka navigatsiooniseadmete väljatöötamine praktiliseks rakendamiseks.
Mõlemad uue suuna komponendid eristuvad suure keerukuse, kestuse ja tööjõukulude poolest. Kahjuks jääb teadmata isegi uute tehnoloogiate praktilise kasutuselevõtu ligikaudne ajastus. Lisaks on ebaselged selliste arengute tegelikud väljavaated seoses rakendamisega erinevates valdkondades. Sellegipoolest töö käib ja reaalseid tulemusi tuleks oodata tulevikus. Kui uued tehnoloogiad hakkavad kasutama ja vastavad ootustele, toimub radikaalne muutus mitmes valdkonnas.
