Một số loại hệ thống định vị tồn tại và được sử dụng rộng rãi, khác nhau về nguyên tắc hoạt động và độ chính xác của phép đo. Trong tương lai, một hệ thống mới về cơ bản có thể đi vào hoạt động, hệ thống này tính toán tọa độ dựa trên các đặc điểm của trường hấp dẫn Trái đất (GPF). Dự kiến rằng phương pháp định vị này sẽ đặc biệt chính xác - đồng thời rất phức tạp.
Hướng đi đầy hứa hẹn
Sự hiện diện của một chòm sao vũ trụ phát triển và sự cải tiến của tất cả các công nghệ cơ bản mở ra cơ hội mới cho khoa học thế giới. Đặc biệt, sự hiện diện của các công cụ có độ chính xác cao để đo các trường vật lý của hành tinh và các vật thể trên bề mặt của nó giúp chúng ta có thể biên soạn các mô hình chi tiết với nhiều loại khác nhau, phù hợp để sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau.
Trong nhiều năm qua, nghiên cứu đã được thực hiện ở nước ta và nước ngoài theo hướng của cái gọi là. hệ thống định vị trọng trường. Các công việc cần thiết được thực hiện và dữ liệu mới được thu thập, xử lý để sử dụng tiếp. Các nguyên tắc cơ bản của hệ thống định vị mới đã được xác định và quá trình tạo ra nó vẫn tiếp tục.
Một số tổ chức đang làm việc theo hướng này ở Nga. Đặc biệt, Viện Nghiên cứu Toàn Nga về Đo lường Vật lý, Kỹ thuật và Kỹ thuật Vô tuyến (VNIIFTRI) từ Rosstandart đang phát triển thiết bị thu thập dữ liệu và xử lý thông tin đến về nhà máy xử lý khí nhằm tạo ra các công cụ hỗ trợ dẫn đường mới.
Các bài viết gần đây về chủ đề điều hướng trọng lực đã xuất hiện vào ngày hôm trước. Tờ "Zvezda" hàng tuần có đề cập đến việc quản lý Rosstandart đã viết về việc tiếp tục thực hiện một dự án đầy hứa hẹn và thu được những kết quả mới. Họ cũng nhắc lại những ưu điểm của công nghệ mới và các lĩnh vực ứng dụng của chúng.
Đo lường và tính toán
Khái niệm điều hướng trọng trường dựa trên thực tế là các thông số của GPZ tại các điểm khác nhau trên bề mặt hành tinh (hoặc phía trên nó) hơi khác nhau. Trái đất không phải là một quả bóng hay hình elip hoàn hảo; bề mặt của nó có độ nổi phức tạp nhất, và độ dày của vỏ trái đất được cấu tạo từ các vật liệu khác nhau. Tất cả điều này ảnh hưởng đến các thông số của lực hấp dẫn trên và gần bề mặt. Thông thường, các giá trị thực tế khác với các giá trị được tính toán cho một điểm nhất định, được gọi là dị thường hấp dẫn. Ngoài ra, do một số yếu tố, lực ly tâm khác nhau được quan sát ở các điểm khác nhau.
Khái niệm này cung cấp cho phép đo các thông số của GPP và lực ly tâm tại các điểm khác nhau với quá trình xử lý tiếp theo. Bản đồ trọng lượng kết quả có thể được nhập vào bộ nhớ của thiết bị định vị và được sử dụng trong tính toán. Dựa trên dữ liệu trên GPZ, có thể hiệu chỉnh hoạt động của các hệ thống định vị vệ tinh hoặc quán tính. Trong trường hợp này, tổng sai số của toàn bộ phức hợp được giảm xuống còn centimet. Ngoài ra, INS có hiệu chỉnh dựa trên dữ liệu GPZ được phân biệt bằng khả năng chống nhiễu cao nhất.
Các quan sát cho thấy GPZ là một "điểm chuẩn" khá đáng tin cậy cho các hệ thống định vị. Tốc độ thay đổi của trường hấp dẫn thấp hơn nhiều so với từ trường và dữ liệu trên GPZ có thể được sử dụng trong hàng chục năm mà không làm giảm độ chính xác của các phép tính. Tuy nhiên, động đất và các quá trình khác có thể thay đổi trạng thái của GPZ và yêu cầu cập nhật bản đồ.
Các biện pháp thực tế
Theo báo cáo trong những năm gần đây, các nhà khoa học Nga - cũng như các đồng nghiệp nước ngoài của họ - đã thu thập dữ liệu, tìm kiếm các dị thường về trọng lực và vẽ bản đồ trọng lực trong vài năm. Các thiết bị đặc biệt trên máy bay và vệ tinh đo giá trị trường tại một số điểm khổng lồ và truyền chúng đến các trung tâm điện toán mặt đất. Kết quả của công việc này là một bản đồ có khả năng cung cấp độ chính xác cao cho việc điều hướng.
Chúng tôi cũng đang phát triển thiết bị định vị có khả năng sử dụng bản đồ mới và tương tác với các thiết bị khác. Tuy nhiên, theo tìm hiểu được biết, những dự án như vậy vẫn chưa có sự xuất hiện của các sản phẩm phù hợp với nhu cầu sử dụng thực tế.
Việc giới thiệu các nguyên tắc điều hướng mới có thể vẫn bị cản trở do thiếu các bản đồ chính xác của một phần đáng kể bề mặt trái đất. Trên thực tế, hiện tại, việc điều hướng thông qua GPZ trên thực tế không mang lại bất kỳ lợi thế đặc biệt nào so với INS hoặc các hệ thống vệ tinh. Tình hình chỉ có thể thay đổi trong tương lai, khi tất cả các công việc nghiên cứu và thiết kế cần thiết đã được hoàn thành.
Các ứng dụng
Các nguyên tắc điều hướng mới có thể được ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau, nơi yêu cầu xác định tọa độ đặc biệt chính xác, độc lập với các nguồn tín hiệu bên ngoài và các tính năng cụ thể khác. Trước hết, đây là việc quân sự. Sự xuất hiện của các hệ thống định vị trọng trường có thể sử dụng được sẽ làm tăng hiệu quả chiến đấu của nhiều loại thiết bị và vũ khí.
Quân đội có thể quan tâm đến cả việc tăng độ chính xác của phép tính tọa độ và khả năng chống ồn độc nhất. Trên thực tế, cách duy nhất để tác động đến các hệ thống như vậy là thay đổi GPZ một cách giả tạo - điều này đòi hỏi những nỗ lực khổng lồ hoặc hoàn toàn không thể.
Tên lửa dẫn đường có độ chính xác cao, sử dụng bản đồ trọng lực, sẽ có thể đi theo một tuyến đường nhất định chính xác hơn và bắn trúng mục tiêu có tọa độ đã biết với độ lệch ít hơn. Các nguyên tắc như vậy có thể được sử dụng bởi cả tên lửa hành trình và tên lửa đạn đạo. Tuy nhiên, một hoạt động như vậy sẽ yêu cầu một bản đồ chính xác và cập nhật của GPZ trên tuyến đường, điều này đặt ra những yêu cầu đặc biệt về trinh sát và tổ chức cuộc tấn công.
Các nguyên tắc điều hướng mới được khoa học rất quan tâm. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể tạo ra một liên kết chính xác hơn, điều này rất hữu ích cho các nghiên cứu khác nhau trong một số lĩnh vực. Độ chính xác của việc thu thập dữ liệu đang được cải thiện và điều này có thể tạo cơ sở cho những khám phá mới quan trọng.
Chúng ta không nên quên giao thông dân dụng và thương mại. Trong những trường hợp bình thường, tàu hoặc máy bay có đầy đủ thiết bị hỗ trợ điều hướng, nhưng trong một số trường hợp, hệ thống chính xác hơn có thể được yêu cầu. Rất có thể sự xuất hiện của các phương tiện hoạt động chính thức thông qua nhà máy xử lý khí sẽ được các nhà sản xuất máy bay và đóng tàu, cũng như các hãng vận tải thương mại quan tâm.
chờ đợi cho sự thành công
Theo báo cáo mới nhất, VNIIFTRI hiện đang bận rộn với việc biên soạn các bản đồ trọng lực chính xác của các khu vực khác nhau, phù hợp để sử dụng trong thực tế. Dữ liệu về các thông số của GPP và các lực quan sát được xử lý và chuyển thành dạng tiện lợi cho việc sử dụng. Việc phát triển thiết bị định vị để triển khai thực tế cũng đang được tiến hành.
Cả hai thành phần của hướng đi mới này được phân biệt bởi độ phức tạp, thời gian và chi phí lao động cao. Thật không may, ngay cả thời điểm gần đúng của việc giới thiệu các công nghệ mới trong thực tế vẫn chưa được biết. Ngoài ra, triển vọng thực tế của những phát triển như vậy về ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau là không rõ ràng. Tuy nhiên, công việc đang được tiến hành và kết quả thực sự sẽ được mong đợi trong tương lai. Nếu các công nghệ mới được sử dụng và đáp ứng được kỳ vọng, một sự thay đổi căn bản sẽ xảy ra trong một số lĩnh vực.
