नेविगेशन प्रणाली। समुद्री नेविगेशन प्रणालियों

नेविगेशन उपकरण के प्रकार और संशोधनों की एक विस्तृत विविधता है। सिस्टम खुले समुद्र की स्थिति में इस्तेमाल के इरादे रहे हैं, जबकि अन्य उपयोगकर्ताओं के व्यापक जनता के लिए अनुकूलित कर रहे हैं, बड़े पैमाने पर मनोरंजन प्रयोजनों के लिए नाविक कार्यरत हैं। नेविगेशन प्रणाली क्या हैं?

नेविगेशन क्या है?

शब्द "नेविगेशन" लैटिन मूल के हैं। Navigo शब्द का अर्थ है "जहाज पर तैर रही है।" तो शुरू में यह शिपिंग या नेविगेशन के साथ लगभग पर्याय बन गया था। लेकिन प्रौद्योगिकियों कि विमानन, अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी के आगमन के साथ महासागरों पर जहाजों के संचलन मार्ग की सुविधा के विकास के साथ, अवधि काफी संभव व्याख्याओं की रेंज का विस्तार किया गया है।

आज, नेविगेशन के तहत प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक व्यक्ति को कुछ नियंत्रण के अधीन है, अपने स्थानिक निर्देशांक के आधार पर मतलब है। एक सीधा नियंत्रण है, साथ ही वस्तु का इष्टतम पथ प्रतिपादन - यानी नेविगेशन दो प्रक्रियाओं के होते हैं।

प्रकार नेविगेशन

नेविगेशन के प्रकार के वर्गीकरण बहुत व्यापक है। आधुनिक विशेषज्ञों की पहचान के बाद अपने मुख्य किस्में:

- कार;

- खगोलीय;

- पशु नेविगेशन;

- हवा;

- अंतरिक्ष;

- समुद्र;

- रेडियो नेविगेशन;

- उपग्रह;

- भूमिगत;

- जानकारी;

- जड़त्वीय।

नेविगेशन के इन प्रकार के कुछ जुड़े हुए हैं - मुख्य रूप से शामिल प्रौद्योगिकियों के व्यापकता की वजह से। उदाहरण के लिए, एक कार नेविगेशन अक्सर उपग्रह के लिए विशिष्ट उपकरणों का उपयोग करता।

वहाँ इस तरह के रूप मिश्रित प्रकार है, जिसमें कई तकनीकी संसाधनों एक साथ इस्तेमाल किया जाता है, उदाहरण के लिए, नेविगेशन और सूचना प्रणालियों के लिए, कर रहे हैं। वे इस तरह के संसाधनों के लिए उपग्रह के रूप में महत्वपूर्ण है, हो सकता है। हालांकि, उन्हें प्रयोग आवश्यक जानकारी के साथ उपयोगकर्ताओं के समूहों को लक्षित करने के लिए आपूर्ति का परम लक्ष्य।

नेविगेशन प्रणाली

नेविगेशन रूपों की इसी प्रकार, एक नियम के रूप में, प्रणाली के एक ही नाम। वहाँ इस प्रकार है, एक कार नेविगेशन प्रणाली, समुद्र, अंतरिक्ष, आदि इस अवधि की परिभाषा भी विशेषज्ञ समुदाय में मौजूद है। एक नेविगेशन प्रणाली, सामान्य व्याख्या के अनुसार - उपकरण के विभिन्न प्रकार के एक संग्रह (और यदि लागू हो - और सॉफ्टवेयर) है कि आप वस्तु की स्थिति निर्धारित करने के लिए, साथ ही उसके मार्ग की गणना करने की अनुमति है। टूलकिट यहाँ अलग हो सकता है। लेकिन ज्यादातर मामलों में, प्रणाली जैसे निम्न बुनियादी घटकों की विशेषता:

- कार्ड (आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक रूप से);

- सेंसर, उपग्रहों और निर्देशांक की गणना के लिए अन्य इकाइयों;

- गैर प्रणाली वस्तुओं है कि लक्ष्य की भौगोलिक स्थिति के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं;

- हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर विश्लेषण इकाई, डेटा इनपुट और आउटपुट और पहले तीन अवयवों को जोड़ने।

एक नियम के रूप में, उन या अन्य प्रणालियों की संरचना अंत उपयोगकर्ताओं की आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित। समाधान के कुछ प्रकार कर सकते हैं हार्डवेयर एक कार्यक्रम भाग की ओर बल विकसित किया जाना, या, इसके विपरीत,। उदाहरण के लिए, रूसी नेविगेशन प्रणाली "Navitel" में लोकप्रिय - यह अधिक नरम है। लैपटॉप, टैबलेट, स्मार्टफोन - यह मोबाइल उपकरणों के विभिन्न प्रकार के मालिक नागरिकों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करने के लिए बनाया गया है,।

उपग्रह द्वारा नेविगेशन

किसी भी नेविगेशन प्रणाली मान लिया गया है, सब से पहले, एक वस्तु के निर्देशांक निर्धारित करने - एक भौगोलिक आमतौर पर। ऐतिहासिक रूप से, इस संबंध में मानव उपकरण लगातार सुधार किया गया था। आज, सबसे उन्नत नेविगेशन सिस्टम - उपग्रह। कक्षा में घूमती है - उनकी संरचना उच्च परिशुद्धता उपकरण, जिसका एक भाग पृथ्वी, दूसरे पर स्थित है का एक सेट का प्रतिनिधित्व करती है। आधुनिक उपग्रह नेविगेशन प्रणालियों न केवल वस्तु के भौगोलिक निर्देशांक लेकिन यह भी गति और अपनी चाल की दिशा की गणना कर सकते हैं।

उपग्रह नेविगेशन के तत्वों

संबंधित प्रणालियों की संरचना निम्न बुनियादी तत्वों में शामिल हैं: उपग्रह नक्षत्र, जमीन इकाइयों माप की कक्षीय वस्तुओं और उन्हें अंत उपयोगकर्ता (नाविक), कुछ मामलों में, आवश्यक सॉफ्टवेयर से लैस करने के लिए उपकरणों के साथ आदान प्रदान जानकारी समन्वय - भौगोलिक निर्देशांक के विनिर्देश के लिए सामान (जीएसएम-टॉवर ऑनलाइन चैनल, रेडियो बीकन, आदि)।

कैसे उपग्रह नेविगेशन करता है

कैसे एक उपग्रह नेविगेशन प्रणाली करता है? आपरेशन के आधार - उपग्रहों को वस्तु से माप एल्गोरिथ्म दूरी। बाद के लगभग अपनी स्थिति को बदले बिना एक कक्षा में स्थित है, और उनकी स्थिति हमेशा पृथ्वी पर निरंतर रिश्तेदार है क्योंकि। नेविगेटर में, इसी आंकड़े रखी। उपग्रह ढूँढना और इस के सिवा (या एकाधिक करने के लिए) से जुड़ा हुआ है, तंत्र को निर्धारित करता है, बारी, अपनी भौगोलिक स्थिति में। बुनियादी विधि यहाँ - उपग्रह आधारित रेडियो तरंग की गति के लिए दूरी की गणना। कक्षीय वस्तु समय के साथ असाधारण सटीकता के साथ पृथ्वी के लिए अनुरोध भेजता - यह एक परमाणु घड़ी का उपयोग करता है। नाविक से प्रतिक्रिया प्राप्त करने, उपग्रह (या समूह क्या है) निर्धारित करता है एक निश्चित समय अवधि में एक दूरी रेडियो तरंग पारित करने के लिए समय नहीं था। इसी तरह, वस्तु की मापा जाता वेग - माप केवल थोड़ा अधिक जटिल है।

तकनीकी समस्याएं

हम जानते हैं कि उपग्रह नेविगेशन निर्धारित किया है - सबसे भौगोलिक निर्देशांक का निर्धारण करने का आज विधि के लिए एकदम सही। हालांकि, इस प्रौद्योगिकी के व्यावहारिक उपयोग तकनीकी कठिनाइयों के एक नंबर के साथ है। क्या, उदाहरण के लिए? सबसे पहले, यह ग्रह के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के वितरण की विविधता है - इस पृथ्वी पर उपग्रह रिश्तेदार की स्थिति को प्रभावित करता है। ऐसा ही एक संपत्ति भी वातावरण की विशेषता है। इसकी विविधता रेडियो तरंगों का वेग, जिसके कारण संबंधित आयामों में खराब हो सकता है प्रभावित कर सकता है।

एक और तकनीकी कठिनाई - संकेत नाविक के लिए उपग्रह से भेजा गया है, अक्सर अन्य स्थलीय वस्तुओं से बाधित। नतीजतन, ऊँची इमारतों वाले शहरों में प्रणाली का पूरा उपयोग करना मुश्किल है।

उपग्रहों के व्यावहारिक उपयोग

उपग्रह नेविगेशन प्रणाली अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला पा रहे हैं। सिविल उन्मुखीकरण के वाणिज्यिक समाधान की एक किस्म का एक तत्व के रूप में - कई मायनों में। यह घरेलू उपकरणों के रूप में हो सकता है, और उदाहरण के लिए, multifunctional मीडिया नेविगेशन प्रणाली। इसके अलावा नागरिक उपयोग से, संसाधन उपग्रहों सर्वेक्षक, मानचित्रकारी, परिवहन कंपनियों के क्षेत्र में विशेषज्ञों, विभिन्न सार्वजनिक सेवाओं रहे हैं। भूवैज्ञानिकों सक्रिय रूप से शामिल उपग्रह होते हैं। विशेष रूप से, वे पृथ्वी प्लेटों के गतिशील टेक्टोनिक मूवमेंट गणना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता। उपग्रह नाविकों उपयोग किया जाता है और एक विपणन उपकरण के रूप में - बुद्धि की मदद, जिसमें geopositioning के तरीके हैं साथ, कंपनियां अपने ग्राहक आधार के अनुसंधान, साथ ही, उदाहरण के लिए, प्रत्यक्ष लक्षित विज्ञापन का आयोजन करेगा। बेशक, नाविकों और सैन्य उपयोग करें - वे, वास्तव में, एक प्रमुख नेविगेशन सिस्टम आज, जीपीएस और ग्लोनास विकसित - क्रमशः अमेरिकी सेना और रूस की जरूरतों के लिए। और यह उन क्षेत्रों में जहाँ उपग्रहों का उपयोग किया जा सकता है की एक विस्तृत सूची नहीं है।

आधुनिक नेविगेशन सिस्टम

कौन सा नेविगेशन सिस्टम सक्रिय सहित या आज कार्य कर रहे हैं तैनाती के चरण में हैं? जीपीएस - के एक है कि अन्य नेविगेशन सिस्टम से पहले वैश्विक सार्वजनिक बाजार पर दिखाई दिया साथ शुरू करते हैं। इसके निर्माता और मालिक - अमेरिकी रक्षा विभाग। जिन उपकरणों को जीपीएस उपग्रहों के माध्यम से संवाद - दुनिया में सबसे आम है। जिसका मुख्य कारण, जैसा कि हम ऊपर कहा, अमेरिका नेविगेशन प्रणाली बाजार के लिए अपने मौजूदा प्रतियोगियों की तुलना में पहले शुरू किया गया है।

सक्रिय रूप से लोकप्रियता ग्लोनास प्राप्त कर रहा। यह वह जगह है - रूसी नेविगेशन प्रणाली। यह के अंतर्गत आता है, बारी में, रूसी संघ के रक्षा मंत्रालय। यह डिजाइन किया गया था, एक संस्करण, जीपीएस के रूप में इसी अवधि के बारे में के अनुसार - 90 के दशक - देर से 80 के दशक में। हालांकि, सार्वजनिक बाजार हाल ही में 2011 के रूप में पैदा किया गया है। को लागू करने के लिए अपने उपकरणों में नेविगेशन ग्लोनास समर्थन के लिए हार्डवेयर समाधान के अधिक से अधिक निर्माताओं।

यह माना जाता है कि ग्लोनास और जीपीएस के लिए एक गंभीर प्रतियोगिता एक वैश्विक नेविगेशन प्रणाली "Beidou", चीन में विकसित कर सकते हैं। हालांकि, इस समय यह केवल एक राष्ट्रीय के रूप में काम करता है। वैश्विक स्थिति यह कुछ विश्लेषकों के अनुसार, हो सकता है, 2020, द्वारा जब कक्षा पर्याप्त उपग्रहों प्रदर्शित किया जाएगा - 35 के बारे में "Beidou" प्रणाली विकास कार्यक्रम अपेक्षाकृत युवा है - यह केवल अभी 2000 में शुरू हो गया है, और पहले उपग्रह चीनी डेवलपर्स में शुरू 2007।

गोरों रखने की कोशिश कर। नेविगेशन प्रणाली ग्लोनास और निकट भविष्य में इसके अमेरिकी समकक्ष अच्छी तरह से गैलीलियो के साथ प्रतियोगिता में प्रवेश कर सकते। कक्षीय वस्तुओं इकाइयों गोरों की सही मात्रा में उपग्रहों की ओपन नक्षत्र 2020 तक की योजना है।

नेविगेशन प्रणालियों के विकास के भारतीय IRNSS उल्लेख किया जा सकता है, और जापानी QZSS के लिए अन्य होनहार परियोजनाओं में। डेवलपर के इरादों के बारे में पहले व्यापक रूप से प्रचारित सार्वजनिक जानकारी के बारे में अभी तक एक वैश्विक प्रणाली बनाने के लिए। यह माना जाता है कि IRNSS केवल भारत के राज्यक्षेत्र में काम करेगा। कार्यक्रम भी बहुत युवा है - पहला उपग्रह 2008 में कक्षा में स्थापित किया गया था। जापानी उपग्रह प्रणाली देश या डेवलपर यह करने के लिए आसन्न के राष्ट्रीय क्षेत्र में मुख्य रूप से इस्तेमाल किया जा सकता है।

स्थिति सटीकता

ऊपर हम मुश्किलों कि उपग्रह नेविगेशन प्रणाली के ऑपरेशन के लिए प्रासंगिक हैं के एक नंबर का उल्लेख किया। मुख्य अलावा, हम क्या कहा जाता है - कक्षा में उपग्रहों, या वांछित पथ के लिए उनके आंदोलन का स्थान हमेशा कारणों की एक संख्या का निरपेक्ष स्थिरता की विशेषता नहीं है। इस गणना नेविगेटर में भौगोलिक निर्देशांक खराब निर्धारित करता है। बहरहाल, यह केवल कारक उपग्रह द्वारा सही स्थिति को प्रभावित नहीं है। और क्या निर्देशांक की गणना की सटीकता को प्रभावित?

सबसे पहले, यह ध्यान दिया जाना चाहिए - जो परमाणु घड़ियों कि उपग्रहों पर स्थापित कर रहे हैं हमेशा पूरी तरह से सही नहीं हैं। वे संभव हो रहे हैं, हालांकि बहुत छोटा है, लेकिन अभी भी नेविगेशन प्रणाली त्रुटियों की गुणवत्ता को प्रभावित। उदाहरण के लिए, जब समय है जिसमें एक रेडियो तरंग बढ़ रहा है की गणना करता है, तो, आप नैनोसेकंड के दसियों के स्तर पर एक गलती है, जमीनी लक्ष्यों के निर्देशांक के निर्धारण में अशुद्धि कई मीटर हो सकता है कर देगा। लेकिन, आधुनिक उपग्रहों में उपकरणों है कि गणना के लिए अनुमति देने के लिए है, यहां तक कि परमाणु घड़ी में खाता संभावित त्रुटियों को ध्यान में रखकर।

ऊपर हम ने कहा कि नेविगेशन सिस्टम की सटीकता को प्रभावित करने वाले कारकों के बीच - पृथ्वी के वायुमंडल की विविधता। यह उपग्रहों के संचालन पर लगभग पृथ्वी क्षेत्रों के प्रभाव से संबंधित अन्य जानकारी इस तथ्य के पूरक के लिए उपयोगी होगा। तथ्य यह है कि हमारे ग्रह के वातावरण कई क्षेत्रों में विभाजित है। एक रिक्त स्थान के साथ सीमा पर ही वास्तव में वह - योण क्षेत्र - एक निश्चित प्रभारी होने के कणों की एक परत के होते हैं। वे रेडियो तरंगों के साथ दखल दे रहे हैं, उपग्रह भेजता है,, उनकी गति को कम कर सकते वस्तु से दूरी एक त्रुटि के साथ गणना की जा सकती है जिसके तहत। नोट संचार की समस्याओं उपग्रह नेविगेशन काम के डेवलपर्स के स्रोत के इस प्रकार के साथ कि: कक्षीय उपकरणों के एल्गोरिदम में आमतौर पर सुधारात्मक परिदृश्य के विभिन्न प्रकार शामिल किया जाता है, योण क्षेत्र के माध्यम से रेडियो तरंगों के पारित होने की गणना में ध्यान में रखते हुए।

बादल और अन्य वायुमंडलीय घटना भी नेविगेशन सिस्टम की सटीकता को प्रभावित कर सकते हैं। जल वाष्प पृथ्वी म्यान हवा के संबंधित परतों, साथ ही योण क्षेत्र में कणों में मौजूद, रेडियो तरंगों की गति को प्रभावित।

बेशक, इस तरह नेविगेशन मीडिया प्रणाली, जो कई मायनों में कार्यों मनोरंजक हैं के रूप में ऐसी इकाइयों, की संरचना में घरेलू उपयोग के ग्लोनास या जीपीएस के संबंध में, समन्वय गलत अनुमान में कुछ छोटे अशुद्धियों नहीं महत्वपूर्ण हैं। लेकिन जब इसी गणना उपग्रहों के सैन्य उपयोग के आदर्श वस्तुओं की वास्तविक भौगोलिक स्थिति के लिए प्रासंगिक होना चाहिए।

समुद्र नेविगेशन की विशेषताएं

नेविगेशन के सबसे आधुनिक प्रकार के बारे में बात करने के बाद, हम इतिहास में एक संक्षिप्त भ्रमण ले। के रूप में जाना जाता है, अवधि में ही,, करने के लिए भेजा के लिए पहली बार मल्लाह का काम वातावरण में दिखाई दिया। क्या सुविधाओं समुद्री नेविगेशन सिस्टम की विशेषता है?

ऐतिहासिक पहलू के बारे में बात हो रही है, यह नाविकों के निपटान में उपकरणों के विकास पर ध्यान देना संभव है। पहले "हार्डवेयर समाधान" में से एक एक कम्पास, जो कुछ विशेषज्ञों ने माना जाता है इलेवन सदी में आविष्कार किया गया है करने के लिए किया गया था। प्रक्रिया मानचित्रण, कुंजी उपकरणों के रूप में नेविगेशन भी सुधार हुआ है। XVI वीं सदी में जेरार्ड मर्केटर बराबर कोण के साथ बेलनाकार प्रक्षेपण के आवेदन के सिद्धांत पर आधारित मैप करने के लिए शुरू कर दिया। एक यांत्रिक इकाई जहाजों की गति को मापने के लिए सक्षम - उन्नीसवीं सदी में यह अंतराल द्वारा आविष्कार किया गया था। नाविकों के शस्त्रागार में बीसवीं सदी में रडार अंतरिक्ष संचार उपग्रहों दिखाई दिया, और उसके बाद। सबसे उन्नत समुद्री नेविगेशन सिस्टम अब, ऑपरेटिंग इस प्रकार आदमी द्वारा अंतरिक्ष की खोज का लाभ उठा। उनके काम की क्या विशेषताएं हैं?

कुछ विशेषज्ञों का मानना है कि जो की मुख्य विशेषता आधुनिक समुद्री नेविगेशन प्रणाली की विशेषता है - मानक उपकरण जहाज पर स्थापित, घर्षण और पानी के लिए एक बहुत ही उच्च प्रतिरोध है। यह समझा जा सकता है - यह भूमि से मील के खुले तैराकी हजारों में जहाज के लिए असंभव है, यह एक ऐसी स्थिति में था जब उपकरण अप्रत्याशित रूप से विफल रहता है। जमीन, जहां एक्सेस पर - सभ्यता के संसाधनों, सब कुछ ठीक किया जा सकता, समुद्र में - समस्याग्रस्त है।

क्या अन्य उल्लेखनीय विशेषताओं समुद्र नेविगेशन प्रणाली है? स्थायी उपकरण, अनिवार्य आवश्यकताओं के अलावा - पहनने के प्रतिरोध आम तौर पर कुछ पर्यावरणीय मानकों (गहराई, पानी का तापमान, आदि) के निर्धारण के लिए अनुकूलित मॉड्यूल शामिल हैं। इसके अलावा, समुद्री नेविगेशन सिस्टम में जहाज की गति, कई मामलों में अभी भी उपग्रहों और नियमित तरीकों की गणना नहीं की।