Beberapa jenis sistem navigasi ada dan digunakan secara luas, berbeda dalam prinsip operasi dan akurasi pengukuran. Di masa depan, sistem yang secara fundamental baru dapat beroperasi, yang menghitung koordinat berdasarkan fitur medan gravitasi bumi (GPF). Diharapkan metode penentuan posisi ini akan sangat akurat - dan pada saat yang sama sangat kompleks.
Arah yang menjanjikan
Kehadiran konstelasi ruang angkasa yang berkembang dan peningkatan semua teknologi dasar membuka peluang baru bagi ilmu pengetahuan dunia. Secara khusus, kehadiran instrumen presisi tinggi untuk mengukur medan fisik planet dan benda-benda di permukaannya memungkinkan untuk menyusun model terperinci dari berbagai jenis, yang cocok untuk digunakan di berbagai bidang.
Selama beberapa tahun terakhir, penelitian telah dilakukan di negara kita dan di luar negeri ke arah yang disebut. sistem navigasi gravitasi. Pekerjaan yang diperlukan dilakukan dan data baru dikumpulkan, diproses untuk digunakan lebih lanjut. Prinsip dasar sistem navigasi baru telah ditentukan, dan proses pembuatannya terus berlanjut.
Beberapa organisasi bekerja ke arah ini di Rusia. Secara khusus, Institut Penelitian Semua-Rusia untuk Pengukuran Fisik, Teknik dan Radio (VNIIFTRI) dari Rosstandart sedang mengembangkan peralatan untuk mengumpulkan data dan memproses informasi yang masuk tentang pabrik pemrosesan gas untuk membuat alat bantu navigasi baru.
Posting terbaru tentang topik navigasi gravitasi muncul beberapa hari yang lalu. Mingguan "Zvezda" dengan mengacu pada manajemen Rosstandart menulis tentang kelanjutan pekerjaan pada proyek yang menjanjikan dan memperoleh hasil baru. Mereka juga mengingat keuntungan dari teknologi baru dan bidang penerapannya.
Pengukuran dan Perhitungan
Konsep navigasi gravitasi didasarkan pada fakta bahwa parameter GPZ di berbagai titik di permukaan planet (atau di atasnya) sedikit berbeda. Bumi bukanlah bola atau ellipsoid yang sempurna; permukaannya memiliki relief paling kompleks, dan ketebalan kerak bumi terdiri dari bahan yang berbeda. Semua ini mempengaruhi parameter gravitasi di dan dekat permukaan. Seringkali, nilai aktual berbeda dari yang dihitung untuk titik tertentu, yang disebut anomali gravitasi. Selain itu, karena sejumlah faktor, gaya sentrifugal yang berbeda diamati pada titik yang berbeda.
Konsep ini menyediakan pengukuran parameter GPP dan gaya sentrifugal pada titik yang berbeda dengan pemrosesan lebih lanjut. Peta gravimetri yang dihasilkan dapat dimasukkan ke dalam memori peralatan navigasi dan digunakan dalam perhitungan. Berdasarkan data pada GPZ, dimungkinkan untuk memperbaiki pengoperasian sistem navigasi inersia atau satelit. Dalam hal ini, kesalahan total seluruh kompleks dikurangi menjadi sentimeter. Selain itu, INS dengan koreksi berdasarkan data GPZ dibedakan oleh kekebalan kebisingan tertinggi.
Pengamatan menunjukkan bahwa GPZ adalah "benchmark" yang cukup andal untuk sistem navigasi. Tingkat perubahan medan gravitasi jauh lebih rendah daripada medan magnet, dan data pada GPZ dapat digunakan selama puluhan tahun tanpa kehilangan akurasi perhitungan yang nyata. Namun, gempa bumi dan proses lainnya dapat mengubah status GPZ dan memerlukan pembaruan peta.
Langkah-langkah praktis
Menurut laporan beberapa tahun terakhir, ilmuwan Rusia - seperti rekan asing mereka - telah mengumpulkan data, mencari anomali gravitasi dan menyusun peta gravimetri selama beberapa tahun. Peralatan khusus di pesawat dan satelit mengukur nilai medan pada sejumlah besar titik dan mengirimkannya ke pusat komputasi darat. Hasil dari pekerjaan ini adalah peta yang mampu memberikan akurasi navigasi yang tinggi.
Kami juga mengembangkan peralatan navigasi yang mampu menggunakan peta baru dan berinteraksi dengan peralatan lain. Namun, sejauh yang diketahui, proyek semacam itu belum mengarah pada munculnya produk yang cocok untuk penggunaan nyata.
Pengenalan prinsip-prinsip baru navigasi mungkin masih terhambat oleh kurangnya peta yang akurat dari sebagian besar permukaan bumi. Faktanya, saat ini, navigasi melalui GPZ dalam praktiknya tidak memberikan keuntungan khusus apa pun dibandingkan INS atau sistem satelit. Situasi dapat berubah hanya di masa depan, ketika semua penelitian dan pekerjaan desain yang diperlukan telah selesai.
Aplikasi
Prinsip-prinsip navigasi yang baru dapat diterapkan di berbagai bidang di mana penentuan koordinat yang akurat, kemandirian dari sumber sinyal eksternal, dan fitur spesifik lainnya diperlukan. Pertama-tama, ini adalah urusan militer. Munculnya sistem navigasi gravitasi yang dapat diservis akan meningkatkan efektivitas tempur berbagai peralatan dan senjata.
Militer mungkin tertarik pada peningkatan akurasi perhitungan koordinat dan kekebalan kebisingan yang unik. Faktanya, satu-satunya cara untuk mempengaruhi sistem seperti itu adalah dengan mengubah GPZ secara artifisial - yang membutuhkan upaya kolosal atau sama sekali tidak mungkin.
Rudal berpemandu presisi tinggi, menggunakan peta gravimetri, akan dapat lebih akurat mengikuti rute tertentu dan mencapai target dengan koordinat yang diketahui dengan penyimpangan yang lebih sedikit. Prinsip-prinsip tersebut dapat digunakan oleh rudal jelajah dan balistik. Namun, operasi semacam itu akan membutuhkan peta GPZ yang akurat dan terkini di rute tersebut, yang membuat tuntutan khusus pada pengintaian dan organisasi pemogokan.
Prinsip-prinsip navigasi baru sangat menarik bagi sains. Dengan bantuan mereka, Anda dapat membuat keterkaitan yang lebih akurat, yang berguna untuk berbagai studi di sejumlah bidang. Keakuratan pengumpulan data meningkat, dan ini dapat menjadi dasar bagi penemuan-penemuan baru yang penting.
Kita tidak boleh melupakan transportasi sipil dan komersial. Dalam keadaan normal, kapal atau pesawat terbang memiliki alat bantu navigasi yang memadai, tetapi dalam beberapa situasi mungkin diperlukan sistem yang lebih akurat. Sangat mungkin bahwa munculnya sarana navigasi operasional penuh melalui pabrik pengolahan gas akan menarik bagi pesawat dan pembuat kapal, serta kapal induk komersial.
Menunggu kesuksesan
Menurut laporan terbaru, VNIIFTRI sekarang sibuk dengan kompilasi peta gravimetri yang akurat dari berbagai area, cocok untuk digunakan lebih lanjut dalam praktik. Data pada parameter GPP dan gaya yang diamati diproses dan diubah menjadi bentuk yang nyaman untuk digunakan. Pengembangan peralatan navigasi untuk implementasi praktis juga sedang berlangsung.
Kedua komponen arah baru ini dibedakan oleh kompleksitas tinggi, durasi dan biaya tenaga kerja. Sayangnya, bahkan perkiraan waktu pengenalan teknologi baru dalam praktiknya masih belum diketahui. Selain itu, prospek sebenarnya dari perkembangan tersebut dalam hal aplikasi di berbagai bidang tidak jelas. Namun demikian, pekerjaan sedang berlangsung dan hasil nyata harus diharapkan di masa depan. Jika teknologi baru mulai digunakan dan memenuhi harapan, perubahan radikal akan terjadi di sejumlah bidang.
