Mfumo wa Navigation. Mfumo wa Usafiri wa Maharini

Vifaa vya usafiri vinaweza kuwa ya aina mbalimbali na marekebisho. Kuna mifumo inayotumika kwa ajili ya matumizi katika bahari ya juu, wengine hutumiwa kwa wingi wa watumiaji kwa kutumia navigator kwa njia nyingi za madhumuni ya burudani. Mifumo ya urambazaji ni nini?

Nini urambazaji?

Neno "urambazaji" ni la asili ya Kilatini. Neno "navigo" linamaanisha "kuelea kwenye meli". Hiyo ni, awali ilikuwa ni sawa sawa kwa urambazaji au urambazaji. Lakini pamoja na maendeleo ya teknolojia inayowezesha njia za kusafiri kwa bahari, pamoja na ujio wa angalau, teknolojia ya nafasi, neno hilo limeongeza kwa kiasi kikubwa upeo wa tafsiri iwezekanavyo.

Leo, urambazaji inahusu mchakato ambapo mtu anadhibiti kitu kulingana na mipangilio yake ya anga. Hiyo ni, urambazaji una taratibu mbili - hii ni udhibiti wa moja kwa moja, pamoja na hesabu ya njia bora ya harakati ya kitu.

Aina ya urambazaji

Uainishaji wa aina za urambazaji ni pana sana. Wataalam wa kisasa hufafanua aina kuu zifuatazo:

- Automobile;

- astronomical;

- bionavigation;

- hewa;

- Nafasi;

- bahari;

- urambazaji wa redio;

- satellite;

- chini ya ardhi;

- habari;

- inertial.

Baadhi ya aina za juu za urambazaji zinahusiana sana - hasa kwa sababu ya kawaida ya teknolojia zinazohusika. Kwa mfano, urambazaji wa gari mara nyingi huajiri kitabu cha vifaa maalum kwa usafiri wa satelaiti.

Kuna aina mchanganyiko, ambayo rasilimali nyingi za teknolojia zinatumiwa wakati huo huo, kama vile, kwa mifumo ya urambazaji na habari. Ndani yao, rasilimali za mawasiliano ya satelaiti zinaweza kuwa muhimu. Hata hivyo, lengo kuu la ushirikishwaji wao ni kuwasilisha makundi ya watumiaji wenye habari muhimu.

Mfumo wa Usafiri

Aina ya aina ya urambazaji, kama sheria, mfumo wa jina moja. Kuna, hivyo, mfumo wa urambazaji wa magari, bahari, nafasi, nk. Ufafanuzi wa neno hili pia ni katika mazingira ya mtaalam. Mfumo wa urambazaji, kwa mujibu wa ufafanuzi wa kawaida, ni mkusanyiko wa aina mbalimbali za vifaa (na, ikiwa ni lazima, programu) ambayo inakuwezesha kutambua nafasi ya kitu, na pia kuhesabu njia yake. Kitabu cha zana hapa kinaweza kuwa tofauti. Lakini katika hali nyingi, mifumo inahusika na uwepo wa vipengele vya msingi, kama vile:

- ramani (kawaida katika mfumo wa elektroniki);

- sensorer, satelaiti na vikundi vingine vya kuhesabu kuratibu;

- vitu visivyo na mfumo vinavyotoa habari kuhusu eneo la kijiografia cha lengo;

Programu na vifaa vya uchambuzi vya vifaa ambavyo hutoa pembejeo na matokeo ya data, na pia huunganisha vipengele vitatu vya kwanza.

Kama kanuni, muundo wa mifumo fulani inafanana na mahitaji ya watumiaji wa mwisho. Aina za kila aina za ufumbuzi zinaweza kuongezwa kwa uongozi wa sehemu ya programu, au, kinyume chake, vifaa. Kwa mfano, Navitel mfumo wa urambazaji, maarufu nchini Urusi, ni zaidi ya programu. Inalenga kutumiwa na wananchi mbalimbali ambao wana aina mbalimbali za vifaa vya simu - laptops, vidonge, simu za mkononi.

Navigation kupitia satelaiti

Mfumo wowote wa urambazaji unadhani, kwanza kabisa, ufafanuzi wa kuratibu za kitu - kama sheria, kijiografia. Kwa kihistoria, toolkit ya binadamu imekuwa ikiboresha daima katika suala hili. Leo, mifumo ya juu ya urambazaji ni satellite. Mfumo wao unasimamiwa na mchanganyiko wa vifaa vya usahihi, sehemu ambayo iko kwenye Ulimwenguni, nyingine - inayozunguka. Mfumo wa kisasa wa urambazaji wa satellite huweza kuhesabu sio tu kuratibu za kijiografia, lakini pia kasi ya kitu, pamoja na mwelekeo wa harakati zake.

Vipengele vya usafiri wa satelaiti

Mambo yafuatayo yanajumuishwa katika mifumo inayofanana: mshikamano wa satelaiti, vitengo vya chini vya kupimia uratibu wa vitu vya orbital na kubadilishana habari pamoja nao, vifaa vya mwisho (navigator) vyenye programu muhimu, wakati mwingine - vifaa vya ziada vya kubainisha kuratibu za kijiografia (GSM mnara , Njia za mtandao, beacons za redio, nk).

Jinsi Navigation Satellite Inafanya kazi

Mfumo wa urambazaji wa satelaiti unafanya kazije? Katika moyo wa kazi yake ni algorithm ya kupima umbali kutoka kwa kitu kwenda kwa satelaiti. Ya mwisho iko katika obiti karibu bila kubadilisha msimamo wao, na hivyo kuratibu zao kwa dunia ni daima mara kwa mara. Katika navigator takwimu sambamba ni kuweka. Kupata satelaiti na kuunganisha (au mara moja hadi kadhaa), kifaa hicho huamua, kwa upande wake, nafasi yake ya kijiografia. Njia kuu hapa ni kuhesabu umbali wa satelaiti kulingana na kasi ya mawimbi ya redio. Kitu cha orbital kinatuma ombi kwa Dunia kwa usahihi wa kipekee kwa wakati-saa ya atomiki hutumiwa kwa hili. Baada ya kupokea jibu kutoka kwa navigator, satellite (au kikundi cha wale) huamua umbali gani kwa kipindi hicho kilichokuwa na wimbi la redio. Vile vile, kasi ya kusonga kitu ni kipimo - tu kipimo hapa ni ngumu zaidi.

Matatizo ya kiufundi

Tuliamua kuwa urambazaji wa satelaiti ndiyo njia kamili zaidi ya kuamua kuratibu za kijiografia. Hata hivyo, matumizi ya teknolojia hii ni pamoja na matatizo kadhaa ya kiufundi. Nini, kwa mfano? Kwanza kabisa, hii ni kutokuwepo kwa usambazaji wa uwanja wa mvuto wa sayari - hii inathiri msimamo wa jamaa ya satellite kwa dunia. Mali sawa yanajulikana pia na anga. Hitigeneity yake inaweza kuathiri kasi ya mawimbi ya redio, ambayo inaweza kusababisha usahihi katika vipimo vinavyolingana.

Ugumu mwingine wa kiufundi ni kwamba ishara iliyotumwa kutoka satellite hadi kwa navigator mara nyingi imefungwa na vitu vingine vya chini. Matokeo yake, matumizi kamili ya mfumo katika miji yenye majengo ya juu ni ngumu.

Matumizi ya matumizi ya satelaiti

Mifumo ya urambazaji ya satelaiti hupata aina nyingi za programu. Kwa namna nyingi - kama kipengele cha maamuzi mbalimbali ya biashara ya mwelekeo wa kiraia. Inaweza kuwa vifaa vyote vya nyumbani, na, kwa mfano, mfumo wa vyombo vya habari vya urambazaji wa multifunctional. Mbali na matumizi ya kiraia, geodesists, ramani za ramani, makampuni ya usafiri, huduma mbalimbali za serikali hutumia rasilimali za satelaiti. Satellites hutumiwa kikamilifu na wanasayansi. Hasa, kwa msaada wao inawezekana kuhesabu mienendo ya mwendo wa sahani za tectonic duniani. Navigator Satellite hutumiwa pia kama chombo cha masoko - kwa msaada wa uchambuzi, ambapo kuna mbinu za jiografia, makampuni hufanya utafiti juu ya msingi wa mteja wao, na kwa mfano, tuma matangazo yaliyotengwa. Bila shaka, navigator na miundo ya kijeshi pia hutumia navigator - kwa kweli, wameanzisha mifumo ya urambazaji kubwa leo, GPS na GLONASS kwa mahitaji ya majeshi ya Marekani na Kirusi, kwa mtiririko huo. Na hii ni mbali na kuwa orodha kamili ya maeneo ambapo satelaiti inaweza kutumika.

Mfumo wa urambazaji wa kisasa

Ni mifumo ipi ya urambazaji inayofanya kazi au chini ya kupelekwa? Hebu tuanze na ile iliyoonekana kwenye soko la umma duniani mapema kuliko mifumo mingine ya urambazaji - GPS. Msanidi wake na mmiliki ni Idara ya Ulinzi ya Marekani. Vifaa vinavyounga mkono mawasiliano kupitia satelaiti za GPS ni kawaida zaidi duniani. Hasa kwa sababu, kama tulivyosema hapo juu, mfumo huu wa urambazaji wa Marekani uliletwa sokoni mapema kuliko washindani wake wa kisasa.

GLONASS inashiriki kikamilifu umaarufu. Hii ni mfumo wa urambazaji wa Kirusi. Kwa hiyo, ni kwa Wizara ya Ulinzi ya Shirikisho la Urusi. Ilijengwa, kulingana na toleo moja, kuhusu miaka ile ile kama GPS - mwishoni mwa miaka ya 80 - mapema miaka ya 90. Hata hivyo, soko la umma liliondolewa hivi karibuni, mwaka 2011. Wazalishaji zaidi na zaidi ya ufumbuzi wa vifaa vya urambazaji wanatekeleza msaada wa GLONASS katika vifaa vyao.

Inachukuliwa kwamba mfumo wa kimataifa wa navigational "Beidou", unaoendelezwa katika PRC, unaweza kushindana sana na GLONASS na GPS. Kweli, kwa sasa inafanya kazi tu kama taifa moja. Kwa mujibu wa wachambuzi wengine, kufikia mwaka wa 2020, wakati idadi ya satelaiti itakayotolewa katika obiti - karibu 35, hali ya satelaiti ya kimataifa inaweza kupatikana.Kuendeleza kwa mfumo wa Beidou ni mdogo, ulianza tu mwaka wa 2000, na satelaiti ya kwanza ilizinduliwa na watengenezaji wa Kichina katika 2007th.

Jaribu kuendelea na Wazungu. Mfumo wa urambazaji GLONASS na analog yake ya Marekani katika siku zijazo inayoonekana inaweza pia kushindana na GALILEO. Wazungu wana mpango wa kupeleka kikundi cha satelaiti katika idadi inayotakiwa ya vitengo vya vitu vya orbital kufikia 2020.

Miongoni mwa miradi mingine inayoahidi kwa ajili ya maendeleo ya mifumo ya urambazaji inaweza kuonekana India IRNSS, pamoja na Kijapani QZSS. Kuhusu taarifa ya kwanza iliyochapishwa sana juu ya madhumuni ya watengenezaji kuunda mfumo wa dunia bado. Inachukuliwa kuwa IRNSS itatumika tu eneo la India. Mpango huo pia ni mdogo - satellite ya kwanza iliwekwa katika obiti mwaka 2008. Mfumo wa satellite wa Japan pia unatarajiwa kutumiwa hasa ndani ya maeneo ya kitaifa ya nchi zinazoendelea au nchi jirani.

Uwekaji usahihi

Zaidi ya hayo tulibainisha matatizo mengi ambayo yanafaa kwa ajili ya utendaji wa mifumo ya urambazaji wa satelaiti. Miongoni mwa mambo makuu ambayo tuliiita - mahali pa satelaiti katika obiti, au harakati zao kwenye trajectory iliyotolewa, sio daima inayo sifa kwa utulivu kabisa kwa sababu kadhaa. Hii inategemea usahihi wa kuhesabu kuratibu za kijiografia katika navigator. Hata hivyo, hii sio sababu pekee ambayo inathiri usahihi wa nafasi kwa msaada wa satellite. Nini kingine inathiri usahihi wa kuhesabu kuratibu?

Kwanza kabisa, ni muhimu kutambua kuwa saa za atomic zilizowekwa kwenye satelaiti sio sahihi kabisa. Inawezekana, ingawa ni ndogo sana, lakini bado inaathiri ubora wa mifumo ya kosa la urambazaji. Kwa mfano, ikiwa kosa linafanywa kwa kiwango cha makumi ya nanoseconds wakati wa kuhesabu wakati ambapo wimbi la redio linakwenda, usahihi katika kuamua mipangilio ya kitu cha chini inaweza kuwa mita kadhaa. Wakati huo huo, satelaiti za kisasa zina vifaa vinavyofanya iwezekanavyo kufanya mahesabu hata kuzingatia makosa iwezekanavyo katika kazi ya saa za atomiki.

Zaidi ya hayo tulibainisha kuwa kati ya mambo ambayo yanayoathiri usahihi wa mifumo ya urambazaji - uharibifu wa anga ya dunia. Itakuwa na manufaa ya kuongezea ukweli huu na habari zingine kuhusu ushawishi wa mikoa ya karibu-Dunia juu ya kazi ya satelaiti. Ukweli ni kwamba hali ya sayari yetu imegawanywa katika maeneo kadhaa. Yale ambayo ni kweli kwenye mpaka na nafasi ya wazi - ionosphere - ina safu ya chembe zilizo na malipo fulani. Wao, wakati wa kukutana na mawimbi ya redio kutumwa na satelaiti, wanaweza kupunguza kasi yao, kama matokeo ya umbali wa kitu unaweza kuhesabiwa kwa kosa. Kumbuka kwamba kwa aina hii ya matatizo ya mawasiliano, watengenezaji wa urambazaji wa satelaiti wanafanya kazi: katika taratibu za vifaa vya orbital, kama kanuni, aina mbalimbali za matukio ya kurekebisha hujengwa, kwa kuzingatia upekee wa kifungu cha mawimbi ya redio kupitia ionosphere.

Mawingu na matukio mengine ya anga pia yanaathiri usahihi wa mifumo ya urambazaji. Mvuke wa maji ulipo kwenye safu zinazofanana za bahasha ya Dunia, pamoja na chembe katika ionosphere, huathiri kasi ya mawimbi ya redio.

Bila shaka, kama matumizi ya ndani ya GLONASS au GPS katika muundo wa vitengo kama vile, kwa mfano, mfumo wa vyombo vya habari ambao kazi zake ni za burudani, usahihi mdogo katika mahesabu ya kuratibu sio muhimu. Lakini kwa matumizi ya kijeshi ya satelaiti, mahesabu yanayofanana yanapaswa kuwa sawa na eneo halisi la kijiografia cha vitu.

Makala ya urambazaji wa baharini

Baada ya kuzungumza juu ya aina ya kisasa ya urambazaji, tutafanya dhiki fupi katika historia. Kama unavyojua, neno halisi katika swali, kwanza limeonekana katika mazingira ya wafugaji. Ni sifa gani za mifumo ya urambazaji baharini?

Akizungumzia kuhusu kipengele cha kihistoria, inawezekana kutambua mageuzi ya vyombo vilivyotumiwa na bahari. Mojawapo ya "ufumbuzi wa vifaa" wa kwanza ilikuwa dira, ambayo, kulingana na wataalam wengine, ilipatikana katika karne ya XI. Mchakato wa ramani kama chombo muhimu cha urambazaji pia imeboreshwa. Katika karne ya 16, Gerard Mercator alianza kuchora ramani kulingana na kanuni ya kutumia makadirio ya cylindrical na angles sawa. Katika karne ya XIX, logi ilinuliwa - kitengo cha mitambo ambacho kinaweza kupima kasi ya vyombo vya bahari. Katika karne ya ishirini, arsenal ya navigator ilionekana radar, na kisha satellite satellite mawasiliano. Mifumo ya leo ya kisasa ya navigational hufanya kazi, kwa hiyo, kuvuna matunda ya uchunguzi wa mwanadamu wa ulimwengu. Je, ni maalum ya kazi yao?

Wataalam wengine wanaamini kwamba kipengele kikuu cha mfumo wa kisasa wa urambazaji wa baharini ni kwamba vifaa vya kawaida vilivyowekwa kwenye meli vina upinzani mkubwa sana wa kuvaa na maji. Hii inaeleweka kabisa - haiwezekani kwamba meli iliyoingia katika maelfu ya kuogelea ya wazi ya kilomita kutoka nchi hiyo, ilikuwa katika hali ambapo vifaa vilikataa bila kutarajia. Kwenye ardhi, ambapo upatikanaji ni rasilimali za ustaarabu, kila kitu kinaweza kutengenezwa, baharini - ni shida.

Nini sifa nyingine zenye sifa ambazo mfumo wa urambazaji wa majini una? Vifaa vya kawaida, pamoja na mahitaji ya lazima ya kudumu, kwa kawaida ina moduli zilizopangwa ili kurekebisha vigezo fulani vya mazingira (kina, joto la maji, nk). Pia, kasi ya meli katika mifumo ya urambazaji baharini mara nyingi haihesabu kwa satelaiti, bali kwa njia za kawaida.