ナビゲーションシステム。 マリンナビゲーションシステム

ナビゲーション機器は、種類や修正の多種多様です。 他の人が利用者の広範な大衆に適合されている一方、外洋の条件での使用を意図システムは、ありますが、主に娯楽目的のためにナビゲーターを採用しています。 ナビゲーションシステムは何ですか？

ナビゲーションとは何ですか？

用語「ナビゲーション」ラテン語起源のものです。 NaviGo言葉は「船に浮かぶ。」という意味します だから、最初はそれが出荷やナビゲーションとほぼ同義でした。 しかし、航空、宇宙技術の出現で、海での船の循環経路を促進する技術の開発では、この用語は、大幅に可能な解釈の範囲を拡大してきました。

今日では、ナビゲーションの下で人がその空間座標に基づいて、特定のコントロールの対象とされるプロセスを意味します。 直接制御、ならびにオブジェクトの最適経路をレンダリングする - すなわち、ナビゲーションでは、2つの手順から成ります。

タイプのナビゲーション

ナビゲーションの種類の分類は非常に広範です。 現代の専門家は次のようにその主な品種を識別します。

- 車;

- 天文;

- 動物のナビゲーション。

- 空気;

- スペース;

- 海;

- 無線航法。

- 衛星;

- 地下;

- 情報;

- 慣性。

主として関与技術の一般へ - ナビゲーションのこれらのタイプのいくつかは密接に関連しています。 例えば、カーナビゲーションは、多くの場合、衛星の代表的な楽器を使用しています。

そのような、例えば、ナビゲーションおよび情報システムなどのいくつかの技術的リソースが同時に使用された混合タイプがあります。 彼らは、そのようなリソースの衛星として、鍵となることがあります。 ただし、必要な情報をユーザーのターゲットグループを供給するためにそれらを使用しての究極の目的。

ナビゲーションシステム

原則として、ナビゲーションフォームの対応するタイプ、システムの同じ名前。 カーナビゲーションシステムは、このように、ある、海、スペース、など この用語の定義は、専門家のコミュニティに存在しています。 一般的な解釈に係るナビゲーションシステム、 - 機器の様々な種類のコレクション（および該当する場合 - およびソフトウェア）を使用すると、オブジェクトの位置を決定するために、だけでなく、彼のルートを計算することができます。 このツールキットは、ここでは異なる場合があります。 しかし、ほとんどの場合、システムは、次のような次のような基本的なコンポーネントによって特徴づけられます：

- カード（通常は電子的に）

- センサ、衛星座標を計算するための他のユニット。

- ターゲットの地理的位置に関する情報を提供する非システムオブジェクト。

- ハードウェアおよびソフトウェア解析部、データ入力と出力と第3成分とを接続します。

原則として、これらの又は他のシステムの構造は、エンドユーザーのニーズに適合されます。 溶液の特定の種類は、逆に、ハードウェアをプログラム部に向けて開発された強調、又はされてもよいです。 例えば、ロシアのナビゲーションシステム「Navitel」で人気 - これは多くのソフトです。 ノートパソコン、タブレット、スマートフォン - モバイル機器の様々な種類を所有し、市民の広い範囲を使用するように設計されています。

衛星によってナビゲーション

いずれかのナビゲーションシステムは、オブジェクトの座標を決定、まず、前提 - 通常地理。 歴史的に、この点で、人間のツールは絶えず改善されました。 今日では、最も先進的なナビゲーションシステム - 衛星。 その構造は、高精密機器のセット、地球上に配置された部分で表され、他方が - 軌道で回転します。 近代的な衛星ナビゲーションシステムは、物体の地理的座標だけでなく、その移動の速度と方向だけでなく計算することができます。

衛星ナビゲーションの要素

地理的座標の指定のためのアクセサリー（GSMタワー - 測定の地上ユニットが軌道のオブジェクトと必要なソフトウェアを備えたエンドユーザ（ナビゲーター）のために、それらと情報を交換デバイスは、いくつかの場合には座標、衛星コンステレーション：各システムの組成は、以下の基本的な要素を含みますオンラインチャンネル、電波ビーコン、など）。

どのように衛星ナビゲーションを行います

どのように衛星ナビゲーションシステムをしますか？ 操作に基づい - 衛星へのオブジェクトから測定アルゴリズム距離。 後者は、ほとんど彼の位置を変更することなく、軌道に位置し、それらの位置は、常に地球に対して一定であるからです。 ナビゲータで、対応する図面を敷設します。 衛星を見つけ、それ（または複数に）接続された、装置は、今度は、その地理的位置を決定します。 ここで基本的な方法 - 衛星ベースの電波速度までの距離の計算。 軌道の目的は、経時的に卓越した精度で地球に要求を送信する - それは原子時計を使用します。 ナビゲータからの応答を受信し、衛星（またはそのグループ）は、一定時間における距離は電波を通過する時間を持っていたかを判断します。 同様に、物体の測定された速度 - 測定は、もう少し複雑です。

技術的な難しさ

地理座標を決定するための今日の方法のための最も完璧な - 我々は、衛星ナビゲーションことを決定しました。 しかし、この技術の実用化は、技術的な困難の数を伴っています。 どのような、例えば？ まず第一に、それは地球の重力場の分布の不均一がある - これは地球に対する衛星の位置に影響を与えます。 類似性はまた、雰囲気を特徴とします。 その異質性は、それぞれの次元で誤動作することができる理由である電波の速度に影響を及ぼし得ます。

別の技術的な難しさ - ナビゲータに衛星から送られた信号は、多くの場合、他の地上の物体に遮ら。 その結果、高い建物と都市のシステムをフルに活用することは困難です。

人工衛星の実用化

衛星ナビゲーションシステムは、アプリケーションの広い範囲を見つけています。 市民向きの商用ソリューションの様々な要素として - 多くの方法で。 これは、家電製品として、例えば多機能メディアナビゲーションシステムとすることができます。 別に民間の使用から、資源衛星は測量、地図作成、輸送会社の分野の専門家、様々な公共サービスです。 地質学者は、積極的に衛星を関与しています。 特に、それらは、アース板の動的地殻変動を計算するために使用することができます。 衛星ナビゲーターやマーケティングツールとして使用されている - 知性の助けを借りて、geopositioningの方法があるここで、企業は、例えば、直接的なターゲット広告を顧客基盤の研究を行う、など。 もちろん、ナビゲーターと軍事を使用する - 彼らは、実際には、主要なナビゲーションシステムは、今日、GPSおよびGLONASSを開発 - 米軍とロシアのニーズに合わせて、それぞれ。 そして、これは衛星が使用できる領域の完全なリストではありません。

現代のナビゲーションシステム

アクティブ含むか、今日はどのナビゲーションシステムを機能している展開の段階にありますか？ GPS - さんは、他のナビゲーションシステムよりも早く地球公共市場に登場1から始めましょう。 その開発者と所有者- 米国国防総省。 GPS-衛星を介して通信デバイス - 世界で最も一般的。 我々は上記の言ったように主な理由は、米国のナビゲーションシステムは、以前の現在の競合他社よりも市場に導入されました。

積極的に人気のGLONASSを獲得。 これはある - ロシアのナビゲーションシステム。 それが属する、順番に、ロシアの国防省。 80年代後半に - - 90年代初頭これは、GPSと同じ周期約バージョン、によると、設計されました。 しかし、公共市場は最近、2011年のように飼育されています。 自分のデバイスにナビゲーションGLONASSサポートを実装するためのハードウェア・ソリューションのより多くのメーカー。

GLONASSとGPSへの深刻な競争が中国で開発されたグローバルナビゲーションシステム「北斗」を、作ることができることが想定されます。 しかし、現時点ではそれが唯一の国家として機能します。 35.「北斗」システム開発プログラムは、比較的若いです - - それは軌道に十分な衛星が表示されます2020、によって、一部のアナリストによると、取得することができ、グローバル状態それだけでちょうど2000年に始まった、と中国の開発者で発売最初の衛星2007。

ヨーロッパを維持しようとしています。 予見可能な将来のナビゲーションシステムGLONASSとそのアメリカの対応はよくGALILEOとの競争に入ることがあります。 ヨーロッパでは2020年までに予定軌道オブジェクト単位の適切な量で衛星のオープン星座。

ナビゲーションシステムの開発のための他の有望なプロジェクトの中で、インドIRNSS、および日本のQZSSを指摘することができます。 まだグローバル・システムを作成するための開発者の意図について最初の広く公表、公開情報について。 IRNSSはインドの唯一の領土を提供することが想定されます。 プログラムはまた、かなり若いです - 最初の人工衛星は、2008年に軌道に入れました。 日本の衛星システムは、国またはそれに隣接した開発者の国家の領土で主に使用されることが期待されます。

位置決め精度

上記の我々は、衛星ナビゲーションシステムの操作に関連する多くの困難を指摘しました。 メインのうち、我々が呼ぶもの - 所望の経路に軌道上の衛星の位置、又はそれらの動きは常に理由の数の絶対的な安定性によって特徴付けされていません。 この計算は、ナビゲータの地理座標の誤動作を決定します。 しかし、これは衛星によって正しい位置に影響を与える唯一の要因ではありません。 他に何が座標を算出する精度に影響しますか？

人工衛星にインストールされているそれらの原子時計は、常に完全に正確ではありません - まず第一に、それは注意すべきです。 彼らは非常に小さいものの、可能ですが、それでもナビゲーションシステムエラーの品質に影響を与えます。 例えば、電波が移動する時間を計算するとき、あなたは数十ナノ秒のレベルでミスを犯す場合は、地上目標の座標の決意における不正確さは数メートルであることができます。 しかし、現代の人工衛星でも、原子時計にアカウントのエラーの可能性を考慮して、計算を可能に楽器を持っています。

地球の大気の異質性 - の上に私たちは、要因の中でも特に、ナビゲーションシステムの精度に影響を与えると指摘しました。 衛星の動作に地球近傍場の影響に関するこの事実その他の情報を補足するために有用であろう。 私たちの惑星の大気は、いくつかのゾーンに分割されているという事実。 電離層 - - 自由空間との境界上に実際にあるものは、特定の電荷を有する粒子の層からなります。 彼らは、被写体までの距離が誤差で計算することができる、それらの速度を低下させることができ、衛星が送信する電波を妨害しています。 通信の問題衛星ナビゲーションワークの開発者のソースのこの種のことに注意してください：軌道機器のアルゴリズムでは、通常、電離層介して電波の通路の計算に考慮して、修正シナリオの様々なタイプを組み込まれています。

雲や他の大気現象は、ナビゲーションシステムの精度に影響を与えることができます。 土シース空気の各層、並びに電離層中の粒子中に存在する水蒸気は、電波の速度に影響を与えます。

もちろん、そのような多くの方法で機能が面白いあるナビゲーションメディアシステム、等の単位の組成物中の家庭のGLONASSやGPSに関して、座標計算間違いにいくつかの小さな不正確さは重要ではありません。 しかし、計算を、対応する衛星の軍事利用は、理想的には、オブジェクトの実際の地理的位置に関連する必要があるとき。

海のナビゲーションの特長

ナビゲーションの最も近代的なタイプの話をした後、我々は歴史の中に簡単に遠足を取ります。 知られているように、用語自体は、初めて船乗り環境の中で登場し、言及しました。 どのような機能は、海洋ナビゲーションシステムを特徴としていますか？

歴史的な側面について言えば、船員の処分で楽器の進化を注意することが可能です。 最初の「ハードウェア・ソリューション」の一つは、一部の専門家によって考えられているコンパスは、11世紀に発明されたことでした。 キーの楽器としてのプロセスマッピング、ナビゲーションも改善します。 16世紀にジェラルド・メルカトル等しい角度を有する円筒形突起の応用の原理に基づいてマップし始めました。 船の速度を測定することが可能な機構部 - 19世紀では、それはラグによって発明されました。 船員の武器庫で二十世紀にレーダーが登場した後、宇宙通信衛星。 最も先進的な海洋ナビゲーションシステムは今ので人によって宇宙探査の恩恵を受けて、操作します。 自分の仕事の詳細は何ですか？

船にインストールされている標準的な装置は、摩耗や水に対して非常に高い耐性を持っている - 一部の専門家はの主な特徴は、現代の海洋ナビゲーションシステムによって特徴付けられると信じています。 これは理解できる - 機器が予期せずに失敗したとき、それは状況にあった、土地からマイルのオープン水泳、数千に出荷することは不可能です。 アクセス地面、上 - 文明のリソースは、すべてが固定することができ、海で - 問題があります。

他にどのような注目すべき特徴は、海のナビゲーションシステムを持っていますか？ 永久的な装置は、必須の要件に加えて - 抵抗は通常、いくつかの環境パラメータ（深さ、水温など）の固定に適したモジュールを含む着用します。 また、海洋ナビゲーションシステムでは、船の速度は、多くの場合、まだ衛星や定期的な方法を計算しません。