מספר סוגים של מערכות ניווט קיימות ונמצאות בשימוש נרחב, השונות בעקרונות ההפעלה ובדיוק המדידה. בעתיד עשויה להיכנס לפעולה מערכת חדשה מיסודה, אשר מחשבת קואורדינטות על בסיס התכונות של שדה הכבידה של כדור הארץ (GPF). צפוי ששיטת מיקום זו תהיה מדויקת במיוחד - ויחד עם זאת מורכבת ביותר.
כיוון מבטיח
הנוכחות של קבוצת חלל מפותחת ושיפור כל הטכנולוגיות הבסיסיות פותחות הזדמנויות חדשות למדע העולמי. בפרט, הימצאותם של מכשירים מדויקים במיוחד למדידת השדות הפיזיים של כוכב הלכת והאובייקטים על פניו מאפשרת לערוך מודלים מפורטים מסוגים שונים, המתאימים לשימוש בתחומים שונים.
במהלך השנים האחרונות, נערכו מחקרים בארצנו ומחוצה לה לכיוון מה שנקרא. מערכות ניווט כבידה. העבודה הנדרשת מתבצעת ונאספים נתונים חדשים, מעובדים לשימוש נוסף. עקרונות היסוד של מערכת הניווט החדשה כבר נקבעו, ותהליך יצירתה נמשך.
כמה ארגונים פועלים בכיוון זה ברוסיה. בפרט, מכון המחקר הכל-רוסי למדידות הנדסיות פיזיות, טכניות ורדיו (VNIIFTRI) מ- Rosstandart מפתח ציוד לאיסוף נתונים ועיבוד מידע נכנס על מפעל עיבוד הגז על מנת ליצור עזרי ניווט חדשים.
פוסטים אחרונים בנושא ניווט הכבידה הופיעו לפני כמה ימים. השבועון "זבזדה" בהתייחסות להנהלת רוזסטנדארט כתב על המשך העבודה על פרויקט מבטיח והשגת תוצאות חדשות. הם גם נזכרו ביתרונות הטכנולוגיות החדשות ותחומי היישום שלהן.
מדידה וחישוב
מושג הניווט הכבידתי מבוסס על כך שהפרמטרים של ה- GPZ בנקודות שונות על פני כדור הארץ (או מעליו) שונים במקצת. כדור הארץ אינו כדור או אליפסיד מושלם; על פני השטח שלו יש תבליט מורכב ביותר, ועובי קרום כדור הארץ מורכב מחומרים שונים. כל זה משפיע על פרמטרי הכבידה על פני השטח ולידו. לעתים קרובות, הערכים בפועל שונים מהערכים המחושבים לנקודה נתונה, הנקראת אנומליה כבידתית. בנוסף, בשל מספר גורמים, נצפים כוחות צנטריפוגליים שונים בנקודות שונות.
הרעיון מספק מדידה של הפרמטרים של ה- GPP והכוח הצנטריפוגלי בנקודות שונות עם עיבוד נוסף. ניתן להזין את המפה הגרבימטרית שהתקבלה בזיכרון של ציוד הניווט ולשמש אותה בחישובים. בהתבסס על הנתונים על GPZ, ניתן לתקן את הפעולה של מערכות ניווט אינרציה או לווין. במקרה זה, השגיאה הכוללת של המתחם כולו מצטמצמת לסנטימטרים. בנוסף, INS עם תיקון המבוסס על נתוני GPZ מובחן בחסינות הרעש הגבוהה ביותר.
תצפיות מראות כי ה- GPZ הוא "אמת מידה" די אמין למערכות ניווט. קצב השינוי של שדה הכבידה נמוך בהרבה מזה של השדה המגנטי, וניתן להשתמש בנתוני ה- GPZ במשך עשרות שנים ללא הפסד ניכר בדיוק החישובים. עם זאת, רעידות אדמה ותהליכים אחרים יכולים לשנות את מצב ה- GPZ ולדרוש עדכון המפות.
אמצעים מעשיים
על פי דיווחים על השנים האחרונות, מדענים רוסים - כמו עמיתיהם הזרים - אוספים נתונים, מחפשים חריגות של כוח הכבידה וציירו מפות כבידה מטרי במשך מספר שנים. ציוד מיוחד על גבי מטוסים ולוויינים מודד את ערכי השדה במספר עצום של נקודות ומעביר אותם למרכזי מחשוב קרקע. התוצאה של עבודה זו היא מפה המסוגלת לספק דיוק ניווט גבוה.
אנו מפתחים גם ציוד ניווט המסוגל להשתמש במפות חדשות ובאינטראקציה עם ציוד אחר. עם זאת, ככל הידוע, פרויקטים כאלה עדיין לא הובילו להופעת מוצרים המתאימים לשימוש אמיתי.
הכנסת עקרונות ניווט חדשים עשויה להיפגע עדיין בשל היעדר מפות מדויקות של חלק משמעותי משטח כדור הארץ. למעשה, כרגע הניווט דרך ה- GPZ בפועל אינו מספק יתרונות מיוחדים על פני INS או מערכות לווין. המצב יכול להשתנות רק בעתיד, כאשר כל עבודות המחקר והעיצוב הנדרשות הושלמו.
יישומים
עקרונות הניווט החדשים יכולים למצוא יישומים בתחומים שונים בהם נדרשת קביעה מדויקת במיוחד של קואורדינטות, עצמאות ממקורות אותות חיצוניים ותכונות ספציפיות אחרות. קודם כל, מדובר בעניינים צבאיים. הופעתן של מערכות ניווט כבידה הניתנות לשירות תגדיל את יעילות הלחימה של מגוון רחב של ציוד ונשק.
הצבא עשוי לעניין הן את הדיוק המוגדל של חישוב הקואורדינטות והן את חסינות הרעש הייחודית. למעשה, הדרך היחידה להשפיע על מערכות כאלה היא לשנות באופן מלאכותי את ה- GPZ - הדורש מאמצים עצומים או בלתי אפשרי לחלוטין.
טיל מונחה דיוק גבוה, באמצעות מפה כביומטרית, יוכל לעקוב בצורה מדויקת יותר אחר מסלול נתון ולפגוע במטרה עם קואורדינטות ידועות עם פחות סטייה. עקרונות כאלה יכולים לשמש גם טילים שיוטיים וגם טילים בליסטיים. עם זאת, פעולה כזו תדרוש מפה מדויקת ועדכנית של ה- GPZ במסלול, אשר מציבה דרישות מיוחדות לסיור וארגון השביתה.
עקרונות ניווט חדשים מעניינים מאוד את המדע. בעזרתם תוכלו לבצע הצמדה מדויקת יותר, שימושית למחקרים שונים במספר תחומים. דיוק איסוף הנתונים משתפר וזה יכול להוות בסיס לתגליות חדשות חשובות.
אסור לשכוח את התחבורה האזרחית והמסחרית. בנסיבות רגילות, לאוניות או למטוסים יש עזרי ניווט מספיקים, אך במצבים מסוימים עשויות להידרש מערכות מדויקות יותר. בהחלט ייתכן שהופעת אמצעי ניווט מבצעיים מן המניין דרך מפעל עיבוד הגז יעניינו את המטוסים והבניינים, כמו גם את נושאות המסחר.
מחכה להצלחה
על פי הדיווחים האחרונים, VNIIFTRI עוסקת כעת בחיבור מפות כבימומטריות מדויקות של אזורים שונים, המתאימות להמשך שימוש בפועל. הנתונים על הפרמטרים של ה- GPP והכוחות הנצפים מעובדים והופכים לצורה נוחה לשימוש. כמו כן, מתפתח פיתוח ציוד ניווט ליישום מעשי.
שני המרכיבים הללו של הכיוון החדש נבדלים על ידי מורכבות גבוהה, משך ועלויות עבודה. למרבה הצער, אפילו העיתוי המשוער של החדרת טכנולוגיות חדשות בפועל נותר לא ידוע. בנוסף, הסיכויים בפועל להתפתחויות כאלה מבחינת היישום בתחומים שונים אינם ברורים. עם זאת, העבודה נמצאת בעיצומה וצפויה להגיע לתוצאות ממשיות בעתיד. אם טכנולוגיות חדשות יגיעו לשימוש ויעמדו בציפיות, יחול שינוי קיצוני במספר תחומים.
