Esistono e sono ampiamente utilizzati diversi tipi di sistemi di navigazione, che differiscono per principi di funzionamento e precisione di misurazione. In futuro potrebbe entrare in funzione un sistema fondamentalmente nuovo, che calcola le coordinate in base alle caratteristiche del campo gravitazionale terrestre (GPF). Si prevede che questo metodo di posizionamento sarà particolarmente accurato - e allo stesso tempo molto complesso.
Direzione promettente
La presenza di una costellazione spaziale sviluppata e il miglioramento di tutte le tecnologie di base aprono nuove opportunità per la scienza mondiale. In particolare, la presenza di strumenti di alta precisione per misurare i campi fisici del pianeta e degli oggetti sulla sua superficie consente di compilare modelli dettagliati di vario genere, adatti all'utilizzo in vari campi.
Negli ultimi anni sono state condotte ricerche nel nostro paese e all'estero nella direzione del cosiddetto. sistemi di navigazione gravitazionale. Viene eseguito il lavoro necessario e vengono raccolti nuovi dati, elaborati per un ulteriore utilizzo. I principi di base del nuovo sistema di navigazione sono già stati determinati e il processo della sua creazione continua.
Diverse organizzazioni stanno lavorando in questa direzione in Russia. In particolare, l'Istituto di ricerca panrusso di misurazioni fisiche, tecniche e di ingegneria radiofonica (VNIIFTRI) di Rossstandart sta sviluppando apparecchiature per la raccolta di dati e l'elaborazione delle informazioni in arrivo sull'impianto di trattamento del gas al fine di creare nuovi aiuti alla navigazione.
L'altro giorno sono apparsi post recenti sull'argomento della navigazione gravitazionale. Il settimanale "Zvezda" con riferimento alla direzione di Rossstandart ha scritto della continuazione dei lavori su un progetto promettente e dell'ottenimento di nuovi risultati. Hanno anche ricordato i vantaggi delle nuove tecnologie e le loro aree di applicazione.
Misurazione e calcolo
Il concetto di navigazione gravitazionale si basa sul fatto che i parametri della GPZ in diversi punti della superficie del pianeta (o sopra di esso) sono leggermente diversi. La terra non è una palla perfetta o un ellissoide; la sua superficie ha il rilievo più complesso e lo spessore della crosta terrestre è composto da materiali diversi. Tutto ciò influenza i parametri di gravità sopra e vicino alla superficie. Spesso i valori effettivi differiscono da quelli calcolati per un dato punto, che si chiama anomalia gravitazionale. Inoltre, a causa di una serie di fattori, si osservano diverse forze centrifughe in punti diversi.
Il concetto prevede la misurazione dei parametri del GPP e della forza centrifuga in diversi punti con ulteriori elaborazioni. La mappa gravimetrica risultante può essere inserita nella memoria dell'apparecchiatura di navigazione e utilizzata nei calcoli. Sulla base dei dati della GPZ è possibile correggere il funzionamento dei sistemi di navigazione inerziale o satellitare. In questo caso, l'errore totale dell'intero complesso è ridotto a centimetri. Inoltre, un INS con correzione basata sui dati GPZ si distingue per la massima immunità al rumore.
Le osservazioni mostrano che la GPZ è un "benchmark" abbastanza affidabile per i sistemi di navigazione. La velocità di variazione del campo gravitazionale è molto inferiore a quella del campo magnetico e i dati sulla GPZ possono essere utilizzati per decine di anni senza una notevole perdita di precisione dei calcoli. Tuttavia, terremoti e altri processi possono modificare lo stato della GPZ e richiedere l'aggiornamento delle mappe.
Misure pratiche
Secondo i rapporti degli ultimi anni, gli scienziati russi, come i loro colleghi stranieri, raccolgono dati, cercano anomalie gravitazionali e redigono mappe gravimetriche da diversi anni. Attrezzature speciali a bordo di aerei e satelliti misurano i valori di campo in un numero enorme di punti e li trasmettono ai centri di calcolo a terra. Il risultato di questo lavoro è una mappa in grado di fornire un'elevata precisione di navigazione.
Stiamo inoltre sviluppando apparecchiature di navigazione in grado di utilizzare nuove mappe e interagire con altre apparecchiature. Tuttavia, per quanto è noto, tali progetti non hanno ancora portato alla comparsa di prodotti adatti all'uso reale.
L'introduzione di nuovi principi di navigazione può essere ancora ostacolata dalla mancanza di mappe accurate di una parte significativa della superficie terrestre. Al momento, infatti, la navigazione attraverso la GPZ in pratica non offre particolari vantaggi rispetto agli INS o ai sistemi satellitari. La situazione può cambiare solo in futuro, quando tutti i lavori di ricerca e progettazione necessari saranno stati completati.
Applicazioni
I nuovi principi di navigazione possono trovare applicazione in vari campi dove è richiesta una determinazione particolarmente accurata delle coordinate, indipendenza da sorgenti di segnale esterne e altre caratteristiche specifiche. Prima di tutto, si tratta di affari militari. L'emergere di sistemi di navigazione gravitazionale utili aumenterà l'efficacia di combattimento di un'ampia gamma di attrezzature e armi.
I militari potrebbero essere interessati sia alla maggiore precisione del calcolo delle coordinate sia all'immunità al rumore unica. In effetti, l'unico modo per influenzare tali sistemi è modificare artificialmente la GPZ, il che richiede sforzi colossali o è completamente impossibile.
Un missile guidato ad alta precisione, utilizzando una mappa gravimetrica, sarà in grado di seguire con maggiore precisione un determinato percorso e colpire un bersaglio con coordinate note con una deviazione minore. Tali principi possono essere utilizzati sia dai missili da crociera che da quelli balistici. Tuttavia, tale operazione richiederà una mappa accurata e aggiornata della GPZ sul percorso, che richiede particolari esigenze di ricognizione e organizzazione dello sciopero.
Nuovi principi di navigazione sono di grande interesse per la scienza. Con il loro aiuto, puoi creare un collegamento più accurato, utile per vari studi in diverse aree. L'accuratezza della raccolta dei dati sta migliorando e questo può costituire la base per nuove importanti scoperte.
Non dobbiamo dimenticare il trasporto civile e commerciale. In circostanze normali, le navi o gli aerei dispongono di ausili alla navigazione sufficienti, ma in alcune situazioni potrebbero essere necessari sistemi più accurati. È del tutto possibile che l'emergere di mezzi operativi a tutti gli effetti di navigazione attraverso l'impianto di trattamento del gas interesserà gli aerei e i costruttori navali, nonché i vettori commerciali.
aspettare il successo
Secondo gli ultimi rapporti, VNIIFTRI è ora impegnato nella compilazione di mappe gravimetriche accurate di diverse aree, adatte per un ulteriore utilizzo pratico. I dati sui parametri del GPP e le forze osservate vengono elaborati e convertiti in un comodo modulo per l'uso. È in corso anche lo sviluppo di apparecchiature di navigazione per l'attuazione pratica.
Entrambe queste componenti della nuova direzione si distinguono per elevata complessità, durata e costo del lavoro. Sfortunatamente, anche la tempistica approssimativa dell'introduzione delle nuove tecnologie nella pratica rimane sconosciuta. Inoltre, non sono chiare le reali prospettive di tali sviluppi in termini di applicazione in vari campi. Tuttavia, i lavori sono in corso e in futuro dovrebbero essere previsti risultati concreti. Se le nuove tecnologie vengono utilizzate e soddisfano le aspettative, si verificherà un cambiamento radicale in una serie di aree.
