Регистрация / Вход
текстовая версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

Россия передала Украине задержанные год назад военные катера
Источник сообщил о буксировке украинских судов из Керчи
Главная страница » Репортажи » Просмотр
Версия для печати
Жизнь без спутников. Новые системы навигации России
26.09.19 14:23 Наука, техника, образование

В России продолжаются разработки системы, которая будет существенно надёжнее спутниковой, в том числе в связи с независимостью работы от климатических условий и наличия каких-либо препятствий (горы, тоннели и т.п.). Учёные отмечают, что речь идёт о системе навигации, которая основывается не на получении сигналов от спутников, а на методе гравитационного анализа.

Речь идёт о системе навигации (глобального позиционирования) нового поколения, которая при определении координат объекта не будет использовать спутники.

Этот метод уже заинтересовал военных, ведь метод гравитационного определения координат позволит не только ускорить процесс глобального позиционирования для высокоточного оружия, но и повысить его точность в различных средах.

Действительно такая система вряд ли подходит для навигации в классическом понимании - ведь можно потратить много ресурсов на картографирование, но потом микро землетрясение сместит литосферную плиту на миллиметры и карта утратит актуальность. Но если координаты цели можно заложить в ГСН в виде гравитационного отпечатка места, снятого дроном накануне, а также прорисовать путь движения ракеты по такой же гравитационной карте, то GPS или Глонасс будет не нужен. Тем более в условиях войны, он скорее всего будет заглушен.

В чём он заключается?

Если говорить упрощённо, то заключается он в учёте кривизны земной поверхности. Так, каждая точка поверхности земли испытывает на себе силу притяжения, и эти силы для разных точек отличаются (даже показатели ускорения свободного падения в каждой точке различны - на небольшой процент).

Причина связана в том числе с тем, что точки располагаются на "своих" высотах относительно уровня моря (или под этим уровнем). Точки обладают собственными гравитационными потенциалами. И если все эти параметры учесть математически, то можно с помощью компьютерных технологий создать систему координат – на основе учёта гравитационных характеристик участков поверхности нашей планеты.

Такой подход позволит определять координаты с высокой степенью точности не только на поверхности Земли, но также в любом её слое, под водой и в небе.

На данный момент основная сложность для учёных состоит в том, что построение гравитационной карты координат требует времени, ведь речь идёт о многоступенчатых вычислениях, которые должны отличаться высочайшей точностью - минимальной погрешностью.

Гравитационное поле Земли отличается от поля идеальной планеты, главным образом, из-за рельефа земной поверхности и различий пород, слагающих земную кору и верхнюю мантию. Гравитационное поле неоднородно и неизотропно, т.е. его характеристики изменяются в разных местах и по разным направлениям.

В значительно меньшей степени, чем электромагнитное поле, оно изменяется с течением времени из-за тектонических движений и приливного действия тел Солнечной системы. Неоднородность гравитационного поля безусловно влияет на движение летательных аппаратов в приземном пространстве, Возможности коррекции инерциальных навигационных систем на основе гравиметрических карт земли поскольку изменяется траектория полёта и искажаются показания бортовых инерциальных навигационных систем. Неоднородность поля сказывается и на движении низкоорбитальных ИСЗ.

Для высокоорбитальных спутников поле притяжения Земли зачастую основано на моделях Земли типа эллипсоида или сфероида, и только в отдельных случаях, в высокоточных субмиллиметровых геодезических выводах учитывается нестационарность гравитационного поля во времени. Возможности применения данных об аномальном гравитационном поле в баллистических и навигационных расчётах вытекают из относительной стабильности параметров ГПЗ. Однократные измерения отклонений реального поля от нормального по поверхности Земли полученные характеристики можно использовать в течение десятков лет.

Так используются результаты гравиметрических съёмок (в т. ч. гравиметрические карты), и в меньшей степени схемы уклонений отвесной линии и вариометрические данные (определения горизонтальных градиентов силы тяжести). Известно, что корректировка акселерометров по трём компонентам реального гравитационного поля может улучшить навигационные характеристики до 14% по положению и до 30% по скорости

Вся территория России и СНГ покрыта гравиметрической съемкой масштаба 1:1 000 000 c плотностью 1 пункт на 25—30 км2 и ошибкой 0,5 см/с2 . Для расчётов на ЭВМ информацию с гравиметрических карт М 1:200 000 и М 1:1 000 000 осредняют на регулярную сетку аномалий силы тяжести по ячейкам 5´×7,5 (широта×долгота).

В последние два десятилетия состоялись крупные зарубежные международные проекты по изучению тонкой структуры гравитационного поля Земли, многократно возросли детальность и объём доступных данных. В проектах реализованы новые методы: спутниковая альтиметрия (измерение высоты спутника над морской топографической поверхностью), спутниковая градиентометрия (измерение вторых производных потенциала вдоль орбиты низкоорбитального ИСЗ).

Спутниковые данные об аномальном потенциале комбинируют с наземными и получают разложение потенциала притяжения в ряд по сферическим функциям — наиболее традиционный способ представления гравитационного поля Земли.

Вблизи Земли, на высотах до 10 км можно использовать данные об аномалии силы тяжести, полученные на поверхности. При этом следует исключить влияние центробежной силы. Далее с увеличением высоты следует учитывать отличие реального градиента силы тяжести от нормального по данным градиентометрии.

Целью обработки авиагравиметрической информации являются высокоточное определение удельной силы тяжести вдоль траектории движения летательного аппарата по измерениям наземно-бортового комплекса и последующее построение карт гравитационных аномалий.

В начале 90-х годов произошло качественное изменение в авиационной гравиметрии. Начался активный этап разработки и внедрения в практику промышленных авиационных гравиметрических систем. Это было вызвано полноценным развертыванием высокоточной спутниковой навигационной системы GPS с достаточным числом навигационных спутников, равномерно покрывающих земную поверхность; достижениями в микропроцессорной технике, позволившими решить многие проблемы совершенствования чувствительных элементов гравиметрических комплексов, систем регистрации и синхронизации информационных потоков; качественно новыми возможностями персональных компьютеров; появлением новых возможностей приборной интеграции инерциальных систем навигации с гравиметрами нового поколения; поддержкой гравиметрических проектов на государственном уровне и активным привлечением частных инвестиций.

Входной информацией для обработки служат: записанная на борту летательного аппарата выходная информация инерциальной навигационной системы; измерения гравиметров; показания бортового и наземного приемников спутниковой навигационной системы.

Задача авиагравиметрии относится к классу обратных задач механики - восстановлению сил по движению. Такие задачи, как известно, некорректны с математической точки зрения, что делает их трудно разрешимыми.

 

киборд26.09.19 16:32
Зыбкое дело. Все ускорения вычесть/устранить... И разброс величины таки очень хиленький. Стоит последить, сделают чего или нет - а то звучит как трезвонистая обманка.
_STRANNIK26.09.19 18:04
Более чем живое дело. Вообще даже странно , что вылезло в паблик...
astill0726.09.19 23:36
Действительно, странные темы и материал для обсуждения в медиа, urbi et orbi. Хотя... Если кто умеет, то как знать.
киборд27.09.19 00:44
нестационарность гравитационного поля во времени

- вот это тоже. В гравиметрии всегда фейков многовато было. И расхождений с теорией. Что там реально выяснили, что умалчивают - не поймёшь.

GSL27.09.19 07:38
> _STRANNIK


Более чем живое дело. Вообще даже странно , что вылезло в паблик...
Идея лежала на поверхности. Я например тоже думал о такой возможности.
_STRANNIK27.09.19 11:33
GSL, RU

...............................

Идее - несколько больше чем полвека. А в практику она пошла относительно недавно. С появлением более точных/чувствительных и компактных датчиков вкупе с мощными процессорами и терабайтной памятью...

Mofack27.09.19 11:55
насколько помню, то изначально эта вся фигня работала ещё для МБР в 80-е. но в неоперативном режиме. предварительно разработанная программа полёта загружалась в вычислитель блока разведения и боеголовку для точной сработки над целью (воздушный подрыв). разного рода гравитационные аномалии из-за неоднородности Земли влияют на траекторию.
тут я примерно догадываюсь на что замахнулись. привязываются к крупным "колодцам" на гравитационном поле Земли (эдакая рябь на равномерной воронке от Земли в пространстве-времени). зная местоположение этих "неровностей" в теории можно вычислить своё местоположение на основании точного измерения гравитационного поля. потому что второй метод это просто посмотреть на всё это безобразие с четырёхмерного пространства (не пространство-время, четыре пространственных измерения).

Mofack27.09.19 11:58
> киборд


нестационарность гравитационного поля во времени

- вот это тоже. В гравиметрии всегда фейков многовато было. И расхождений с теорией. Что там реально выяснили, что умалчивают - не поймёшь.

до появления LIGO многое было теорией. сейчас уточнены многие моменты и началось практическое использование в математических моделях мироздания новой информации.

NRoss30.09.19 17:12
По русским северам уже давно ходят мужички с гравитометрами - где-то с 00-х. Классический пример косматого геолога: следуя по одной широке/долготе, тащют с собой прибор ценою в 100 тонн, как правило НР пр-ва. Измеряют, сверяют - а всё для того, чтобы МБР лучше летела в заданном направлении: из сибирской тайги через северный полюс и Канаду в чертоги империи Зла. Ну и для спутников - тоже.
Амеры, к слову, такие измерения с низкоорбитальных спутников проводят. Не архиточно, но зато глобально. Видел где-то карту такую в сети: там g изменяется от 9.7# до 9.89, если не ошибаюсь.
Причём, кривизна на этот показатель влияет косвенно, а главное - это смещение железного ядра планеты в центре Земли.
English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» "Мнения о заграницах": логика привода к общему знаменателю
» Что нужно знать о первичном размещении акций арабо-американской нефтяной компании (IPO Saudi Aramco)
» Почему мотор китайской экономики скоро заглохнет?
» Турция достигла рекордного уровня импорта СПГ за 1 полугодие 2019
» Авторитаризм в Великобритании: попытка Джонсона уничтожить демократию
» Каково же современное лицо армии США?
» Отчёт на 7-е июля 2019 года
» Объявление

 Новостивсе статьи rss

» Маврикий обвинил Великобританию в колониализме
» Генпрокуратура: Российским бизнесменам вернули 47 миллиардов рублей
» Бывший советник Ельцина назвал главную причину выбора Путина преемником
» В России разработали новую систему передачи сигнала
» По всей Колумбии проходят антиправительственные протесты
» Глава Белого дома исключил возможность торговой сделки с КНР на равных условиях
» Сухопутные войска РФ завершили перевооружение на ракетный комплекс «Искандер»
» «Билайн», МТС и «Мегафон» отказались от госмиллиардов на покрытие автодорог связью

 Репортаживсе статьи rss

» Власти Греции распродают страну с молотка
» Россия планирует развернуть в Арктике военный ледокольный флот
» Владимир Путин рассказал о новых тенденциях в российской экономике и призвал повысить доходы граждан
» Союзный разговор: Москве и Минску осталось решить топливный вопрос
» Иран раскачивают изнутри: в шиитский пояс пришла «арабская осень»
» Почему и куда эмигрируют немцы
» Вирусы-шифровальщики - в половине вирусных почтовых рассылок
» Либералы «Открытой России» Михаила Ходорковского определились со стратегией прорыва в Госдуму

 Комментариивсе статьи rss

» Корбин вышел за границы политического консенсуса Великобритании последних трех десятилетий
» Торг вокруг транзита: ситуация с "Северным потоком-2" стала еще запутаннее
» Почему Нидерланды не прислушиваются к аргументам Малайзии и России по катастрофе с рейсом MH-17
» От расцвета до крушения цивилизации проходит восемь ступеней – США находятся на шестой
» НАТО признал космос сферой оперативной деятельности
» Что будут обсуждать в Париже 9 декабря?
» Не верьте хайпу. Россия проигрывает на Ближнем Востоке - и во всем мире
» Мы многое можем себе позволить, или о роскоши консерватизма

 Аналитикавсе статьи rss

» Председатель Си: «Данные предпочтительнее слов»
» Менее 4% ИТ-специалистов Центральной и Восточной Европы соответствуют современным требованиям
» Мифы о Китае: почему Россия не должна бояться «желтого дракона»
» Томас Грэм: «Пусть Россия остается Россией. На повестке более прагматичный подход к Москве»
» Sohu (Китай): четыре слабых места России
» Стратегическая игра США против российско-белорусской интеграции и Лукашенко
» Экономика Китая замедляется, и проблемы более серьезные, чем на первый взгляд
» Россия защитит резервы от сильного доллара
 
текстовая версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2019 Inca Group "War and Peace"