Existeixen diversos tipus de sistemes de navegació i s’utilitzen àmpliament, diferenciant-se en els principis de funcionament i la precisió de la mesura. En el futur, pot entrar en funcionament un sistema fonamentalment nou, que calcula les coordenades en funció de les característiques del camp gravitatori de la Terra (GPF). S'espera que aquest mètode de posicionament sigui particularment precís i, al mateix temps, altament complex.
Direcció prometedora
La presència d’una constel·lació espacial desenvolupada i la millora de totes les tecnologies bàsiques obren noves oportunitats per a la ciència mundial. En particular, la presència d'instruments d'alta precisió per mesurar els camps físics del planeta i els objectes a la seva superfície permet compilar models detallats de diversos tipus, adequats per al seu ús en diversos camps.
En els darrers anys, s’han dut a terme investigacions al nostre país i a l’estranger en direcció a l’anomenat. sistemes de navegació gravitatòria. Es realitzen els treballs necessaris i es recopilen noves dades que es processen per a un ús posterior. Els principis bàsics del nou sistema de navegació ja s'han determinat i el procés de creació de la mateixa continua.
Diverses organitzacions treballen en aquesta direcció a Rússia. En particular, l’Institut d’Investigació Físic, Tècnic i Radiològic (VNIIFTRI) de Rosstandart està desenvolupant equips per a la recopilació de dades i el processament d’informació entrant sobre la planta de processament de gas per tal de crear nous ajuts a la navegació.
Les publicacions recents sobre el tema de la navegació per gravetat van aparèixer l’altre dia. El setmanari "Zvezda", referit a la direcció de Rosstandart, va escriure sobre la continuació del treball en un projecte prometedor i l'obtenció de nous resultats. També van recordar els avantatges de les noves tecnologies i les seves àrees d’aplicació.
Mesura i càlcul
El concepte de navegació gravitatòria es basa en el fet que els paràmetres de la GPZ en diferents punts de la superfície del planeta (o per sobre) són lleugerament diferents. La terra no és una bola ni un el·lipsoide perfecte; la seva superfície presenta el relleu més complex i el gruix de l’escorça terrestre es compon de diferents materials. Tot això afecta els paràmetres de gravetat a la superfície i a prop seu. Sovint, els valors reals difereixen dels calculats per a un punt determinat, que s’anomena anomalia gravitatòria. A més, a causa d’una sèrie de factors, s’observen diferents forces centrífugues en diferents punts.
El concepte permet mesurar els paràmetres del GPP i la força centrífuga en diferents punts amb un processament posterior. El mapa gravimètric resultant es pot introduir a la memòria dels equips de navegació i utilitzar-lo en càlculs. Basant-se en les dades de la GPZ, és possible corregir el funcionament dels sistemes de navegació per satèl·lit o inercial. En aquest cas, l’error total de tot el complex es redueix a centímetres. A més, un INS amb correcció basat en dades GPZ es distingeix per la major immunitat contra el soroll.
Les observacions mostren que el GPZ és un "punt de referència" bastant fiable per als sistemes de navegació. La taxa de canvi del camp gravitatori és molt inferior a la del camp magnètic, i les dades de la GPZ es poden utilitzar durant desenes d’anys sense una pèrdua notable en la precisió dels càlculs. No obstant això, els terratrèmols i altres processos poden canviar l'estat de la GPZ i requereixen actualitzar els mapes.
Mesures pràctiques
Segons informes dels darrers anys, científics russos, com els seus col·legues estrangers, han estat recopilant dades, buscant anomalies de gravetat i elaborant mapes gravimètrics durant diversos anys. L’equipament especial a bord d’avions i satèl·lits mesura els valors de camp en un gran nombre de punts i els transmet als centres informàtics de terra. El resultat d’aquest treball és un mapa capaç d’oferir una alta precisió de navegació.
També estem desenvolupant equips de navegació capaços d’utilitzar nous mapes i interactuar amb altres equips. No obstant això, pel que se sap, aquests projectes encara no han conduït a l'aparició de productes adequats per a un ús real.
La introducció de nous principis de navegació encara es pot veure obstaculitzada per la manca de mapes precisos d’una part significativa de la superfície terrestre. De fet, de moment, la navegació per la GPZ a la pràctica no proporciona cap avantatge especial respecte als sistemes INS o satèl·lit. La situació només pot canviar en el futur, quan s'hagin completat tots els treballs de recerca i disseny necessaris.
Aplicacions
Els nous principis de navegació poden aplicar-se en diversos camps on es requereix una determinació particularment precisa de coordenades, independència de fonts de senyal externes i altres característiques específiques. En primer lloc, es tracta d’afers militars. L’aparició de sistemes de navegació gravitatòria útils augmentarà l’eficàcia en combat d’una àmplia gamma d’equips i armes.
Els militars poden estar interessats tant en la major precisió del càlcul de coordenades com en la immunitat única contra el soroll. De fet, l’única manera d’influir en aquests sistemes és canviar artificialment la GPZ, que requereix esforços colossals o és completament impossible.
Un míssil guiat d'alta precisió, mitjançant un mapa gravimètric, serà capaç de seguir amb més precisió una ruta determinada i colpejar un objectiu amb coordenades conegudes amb menys desviació. Aquests principis poden ser utilitzats tant pels míssils de creuer com pels míssils balístics. No obstant això, aquesta operació requerirà un mapa precís i actualitzat de la GPZ a la ruta, que requereixi especials reconeixements i organització de la vaga.
Els nous principis de la navegació són de gran interès per a la ciència. Amb la seva ajuda, podeu establir un vincle més precís, que és útil per a diversos estudis en diverses àrees. La precisió de la recopilació de dades està millorant i això pot constituir la base per a nous descobriments importants.
No ens hem d’oblidar del transport civil i comercial. En circumstàncies normals, els vaixells o els avions tenen suficients ajuts per a la navegació, però en algunes situacions poden ser necessaris sistemes més precisos. És molt possible que l’aparició de mitjans de navegació operatius de ple dret per la planta de processament de gas sigui d’interès per als constructors d’avions i vaixells, així com per als transportistes comercials.
Esperant l’èxit
Segons els últims informes, VNIIFTRI ara està ocupat amb la compilació de mapes gravimètrics precisos de diferents àrees, adequats per a un ús posterior a la pràctica. Les dades sobre els paràmetres del GPP i les forces observades es processen i es converteixen en un formulari convenient per al seu ús. El desenvolupament d'equips de navegació per a la seva implementació pràctica també està en marxa.
Tots dos components de la nova direcció es distingeixen per una elevada complexitat, durada i costos laborals. Malauradament, fins i tot es desconeix el moment aproximat de la introducció de les noves tecnologies. A més, les perspectives reals d’aquests desenvolupaments en termes d’aplicació en diversos camps no són clares. Tot i això, es treballa i cal esperar resultats reals en el futur. Si les noves tecnologies s’utilitzen i compleixen les expectatives, es produirà un canvi radical en diverses àrees.
