Vários tipos de sistemas de navegação existem e são amplamente utilizados, diferindo em princípios de operação e precisão de medição. No futuro, um sistema fundamentalmente novo pode entrar em operação, que calcula as coordenadas com base nas características do campo gravitacional da Terra (GPF). Espera-se que este método de posicionamento seja particularmente preciso - e ao mesmo tempo altamente complexo.
Direção promissora
A presença de uma constelação espacial desenvolvida e o aprimoramento de todas as tecnologias básicas abrem novas oportunidades para a ciência mundial. Em particular, a presença de instrumentos de alta precisão para medir os campos físicos do planeta e objetos em sua superfície torna possível compilar modelos detalhados de vários tipos, adequados para uso em vários campos.
Nos últimos anos, pesquisas têm sido realizadas em nosso país e no exterior no sentido do chamado. sistemas de navegação gravitacional. O trabalho necessário é realizado e novos dados são coletados, processados para uso posterior. Os princípios básicos do novo sistema de navegação já foram determinados e o processo de sua criação continua.
Várias organizações estão trabalhando nessa direção na Rússia. Em particular, o Instituto Russo de Pesquisa de Medições de Engenharia Física, Técnica e de Rádio (VNIIFTRI) de Rosstandart está desenvolvendo equipamentos para coletar dados e processar informações de entrada sobre a planta de processamento de gás, a fim de criar novos auxílios à navegação.
Postagens recentes sobre o tema da navegação por gravidade apareceram outro dia. O semanário "Zvezda" com referência à gestão de Rosstandart escreveu sobre a continuação do trabalho em um projeto promissor e obtenção de novos resultados. Eles também relembraram as vantagens das novas tecnologias e suas áreas de aplicação.
Medição e Cálculo
O conceito de navegação gravitacional é baseado no fato de que os parâmetros do GPZ em diferentes pontos da superfície do planeta (ou acima dela) são ligeiramente diferentes. A terra não é uma bola ou elipsóide perfeito; sua superfície tem o relevo mais complexo e a espessura da crosta terrestre é composta de diferentes materiais. Tudo isso afeta os parâmetros da gravidade na superfície e nas proximidades. Freqüentemente, os valores reais diferem dos calculados para um determinado ponto, o que é chamado de anomalia gravitacional. Além disso, devido a uma série de fatores, diferentes forças centrífugas são observadas em diferentes pontos.
O conceito prevê a medição dos parâmetros do GPP e da força centrífuga em diferentes pontos com processamento posterior. O mapa gravimétrico resultante pode ser inserido na memória do equipamento de navegação e usado em cálculos. Com base nos dados do GPZ, é possível corrigir o funcionamento dos sistemas inerciais ou de navegação por satélite. Nesse caso, o erro total de todo o complexo é reduzido a centímetros. Além disso, um INS com correção baseada em dados GPZ se distingue pela maior imunidade a ruído.
As observações mostram que o GPZ é um "benchmark" bastante confiável para sistemas de navegação. A taxa de variação do campo gravitacional é muito menor do que a do campo magnético, e os dados no GPZ podem ser usados por dezenas de anos sem uma perda perceptível na precisão dos cálculos. No entanto, terremotos e outros processos podem alterar o estado do GPZ e exigir a atualização dos mapas.
Medidas práticas
De acordo com relatórios dos últimos anos, cientistas russos - como seus colegas estrangeiros - vêm coletando dados, procurando anomalias gravimétricas e elaborando mapas gravimétricos há vários anos. Equipamentos especiais a bordo de aeronaves e satélites medem valores de campo em um grande número de pontos e os transmite para centros de computação em solo. O resultado deste trabalho é um mapa capaz de fornecer alta precisão de navegação.
Também estamos desenvolvendo equipamentos de navegação capazes de utilizar novos mapas e interagir com outros equipamentos. No entanto, até onde se sabe, tais projetos ainda não levaram ao surgimento de produtos adequados para o uso real.
A introdução de novos princípios de navegação ainda pode ser dificultada pela falta de mapas precisos de uma parte significativa da superfície terrestre. Na verdade, no momento, a navegação pelo GPZ na prática não oferece nenhuma vantagem especial sobre o INS ou os sistemas de satélite. A situação só pode mudar no futuro, quando todas as pesquisas e trabalhos de design necessários forem concluídos.
Formulários
Os novos princípios de navegação podem encontrar aplicação em vários campos onde uma determinação particularmente precisa de coordenadas, independência de fontes de sinal externas e outros recursos específicos são necessários. Em primeiro lugar, trata-se de assuntos militares. O surgimento de sistemas de navegação gravitacional utilizáveis aumentará a eficácia de combate de uma ampla gama de equipamentos e armas.
Os militares podem estar interessados tanto no aumento da precisão do cálculo das coordenadas quanto na imunidade única a ruídos. Na verdade, a única maneira de influenciar tais sistemas é mudar artificialmente o GPZ - o que requer esforços colossais ou é completamente impossível.
Um míssil guiado de alta precisão, usando um mapa gravimétrico, será capaz de seguir com mais precisão uma determinada rota e atingir um alvo com coordenadas conhecidas com menos desvio. Esses princípios podem ser usados por mísseis de cruzeiro e balísticos. No entanto, tal operação exigirá um mapa preciso e atualizado do GPZ na rota, o que faz exigências especiais no reconhecimento e organização do ataque.
Novos princípios de navegação são de grande interesse para a ciência. Com a ajuda deles, você pode fazer uma ligação mais precisa, o que é útil para vários estudos em várias áreas. A precisão da coleta de dados está melhorando e isso pode formar a base para novas descobertas importantes.
Não devemos esquecer o transporte civil e comercial. Em circunstâncias normais, os navios ou aeronaves têm auxílios à navegação suficientes, mas em algumas situações podem ser necessários sistemas mais precisos. É bem possível que o surgimento de meios operacionais completos de navegação pela planta de processamento de gás seja do interesse de aeronaves e construtores navais, bem como das transportadoras comerciais.
Esperando por sucesso
De acordo com os relatórios mais recentes, VNIIFTRI está agora ocupado com a compilação de mapas gravimétricos precisos de diferentes áreas, adequados para uso posterior na prática. Os dados sobre os parâmetros do GPP e as forças observadas são processados e convertidos em uma forma conveniente para uso. O desenvolvimento de equipamentos de navegação para implementação prática também está em andamento.
Ambos os componentes da nova direção são caracterizados por alta complexidade, duração e custos de mão de obra. Infelizmente, mesmo o momento aproximado da introdução de novas tecnologias na prática permanece desconhecido. Além disso, as perspectivas reais de tais desenvolvimentos em termos de aplicação em vários campos não são claras. No entanto, o trabalho está em andamento e resultados reais devem ser esperados no futuro. Se as novas tecnologias vierem a usar e atender às expectativas, uma mudança radical ocorrerá em várias áreas.
