Vifaa vya kusogeza ni vya aina na marekebisho mbalimbali. Kuna mifumo iliyoundwa kwa ajili ya matumizi katika bahari ya wazi, wengine ni ilichukuliwa kwa ajili ya umma kwa ujumla, kwa kutumia navigators katika mambo mengi kwa madhumuni ya burudani. Mifumo ya urambazaji ni nini?
Urambazaji ni nini?
Neno "urambazaji" lina asili ya Kilatini. Neno navigo linamaanisha "ninasafiri kwenye meli". Hiyo ni, mwanzoni lilikuwa kisawe cha usafirishaji au urambazaji. Lakini kutokana na maendeleo ya teknolojia zinazorahisisha meli kusafiri baharini, pamoja na ujio wa teknolojia ya anga, anga, neno hilo limepanua kwa kiasi kikubwa anuwai ya tafsiri zinazowezekana.
Leo, urambazaji unamaanisha mchakato ambapo mtu hudhibiti kitu kulingana na viwianishi vyake vya anga. Hiyo ni, urambazaji una taratibu mbili - hii ni udhibiti wa moja kwa moja, pamoja na ukokotoaji wa njia mojawapo ya kitu.
Aina za urambazaji
Uainishaji wa aina za usogezaji ni pana sana. Wataalamu wa kisasa wanatofautisha aina kuu zifuatazo:
- ya magari;
- unajimu;
- bionavigation;
- hewa;
- nafasi;
- baharini;
- urambazaji wa redio;
- setilaiti;
- chini ya ardhi;
- habari;
- bila malipo.
Baadhi ya aina zilizo hapo juu za usogezaji zinahusiana kwa karibu - hasa kutokana na kufanana kwa teknolojia zinazohusika. Kwa mfano, urambazaji wa gari mara nyingi hutumia zana mahususi za setilaiti.
Kuna aina mchanganyiko, ambamo rasilimali kadhaa za kiteknolojia hutumika kwa wakati mmoja, kama vile, kwa mfano, mifumo ya urambazaji na taarifa. Kwa hivyo, rasilimali za mawasiliano ya satelaiti zinaweza kuwa muhimu kwao. Hata hivyo, lengo kuu la kuhusika kwao litakuwa kuwapa walengwa taarifa zinazohitajika.
Mifumo ya kusogeza
Aina inayolingana ya urambazaji, kama sheria, mfumo wa jina moja. Kwa hiyo, kuna mfumo wa urambazaji wa gari, baharini, nafasi, nk. Ufafanuzi wa neno hili pia upo katika jumuiya ya wataalamu. Mfumo wa urambazaji, kwa mujibu wa tafsiri ya kawaida, ni mchanganyiko wa aina mbalimbali za vifaa (na, ikiwa ni lazima, programu) ambayo inakuwezesha kuamua nafasi ya kitu, na pia kuhesabu njia yake. Zana ya zana hapa inaweza kuwa tofauti. Lakini katika hali nyingi, mifumo ina sifa ya kuwepo kwa vipengele vya msingi vifuatavyo, kama vile:
- kadi (kwa kawaida katika mfumo wa kielektroniki);
- vitambuzi, setilaiti namajumuisho mengine ya kukokotoa viwianishi;
- vitu visivyo vya mfumo ambavyo hutoa habari kuhusu eneo la kijiografia la lengo;
- kitengo cha uchanganuzi cha programu ya maunzi ambayo hutoa pembejeo na utoaji wa data, pamoja na kuunganisha vipengele vitatu vya kwanza.
Kama sheria, muundo wa mifumo fulani hubadilishwa kulingana na mahitaji ya watumiaji wa mwisho. Aina fulani za ufumbuzi zinaweza kusisitizwa kuelekea sehemu ya programu, au, kinyume chake, sehemu ya vifaa. Kwa mfano, mfumo wa urambazaji wa Navitel, ambao ni maarufu nchini Urusi, ni programu nyingi. Inakusudiwa kutumiwa na wananchi mbalimbali wanaomiliki aina mbalimbali za vifaa vya mkononi - kompyuta za mkononi, kompyuta za mkononi, simu mahiri.
Urambazaji kupitia setilaiti
Mfumo wowote wa kusogeza unahusisha, kwanza kabisa, uamuzi wa viwianishi vya kitu - kwa kawaida kijiografia. Kihistoria, zana za kibinadamu katika suala hili zimeboreshwa mara kwa mara. Leo, mifumo ya juu zaidi ya urambazaji ni satelaiti. Muundo wao unawakilishwa na seti ya vifaa vya usahihi wa juu, ambayo sehemu yake iko duniani, wakati sehemu nyingine inazunguka katika obiti. Mifumo ya kisasa ya urambazaji ya satelaiti ina uwezo wa kukokotoa si tu kuratibu za kijiografia, lakini pia kasi ya kitu, na pia mwelekeo wa harakati zake.
Vipengele vya usogezaji vya setilaiti
Mifumo sambamba ni pamoja na vipengele vikuu vifuatavyo: mkusanyiko wa setilaiti, vitengo vya msingi vya kupima uratibu wa vitu vinavyozunguka na kubadilishana maelezo navyo, vifaa kwa mtumiaji wa mwisho.(warambazaji) wakiwa na programu muhimu, katika baadhi ya matukio - vifaa vya ziada vya kubainisha viwianishi vya kijiografia (minara ya GSM, chaneli za mtandao, viashiria vya redio, n.k.).
Jinsi urambazaji wa setilaiti unavyofanya kazi
Mfumo wa kusogeza kwa setilaiti hufanya kazi vipi? Katika moyo wa kazi yake ni algorithm ya kupima umbali kutoka kwa kitu hadi satelaiti. Mwisho ziko katika obiti kivitendo bila kubadilisha msimamo wao, na kwa hivyo kuratibu zao zinazohusiana na Dunia huwa kila wakati. Katika wasafiri, nambari zinazolingana zimewekwa. Kutafuta satelaiti na kuunganisha nayo (au kwa kadhaa mara moja), kifaa huamua, kwa upande wake, nafasi yake ya kijiografia. Njia kuu hapa ni kuhesabu umbali wa satelaiti kulingana na kasi ya mawimbi ya redio. Kitu kinachozunguka hutuma ombi kwa Dunia kwa usahihi wa kipekee wa wakati - saa za atomiki hutumiwa kwa hili. Baada ya kupokea jibu kutoka kwa navigator, satelaiti (au kikundi chao) huamua ni umbali gani wimbi la redio limesafiri kwa muda kama huo na vile. Kasi ya kusogezwa kwa kitu hupimwa kwa njia sawa - kipimo hapa pekee ndicho chagumu zaidi.
Matatizo ya kiufundi
Tumetambua kuwa urambazaji kupitia setilaiti ndiyo njia ya kisasa zaidi ya kubainisha viwianishi vya kijiografia leo. Hata hivyo, matumizi ya vitendo ya teknolojia hii yanaambatana na matatizo kadhaa ya kiufundi. Nini, kwa mfano? Kwanza kabisa, hii ni inhomogeneity ya usambazaji wa uwanja wa mvuto wa sayari - hii inathiri nafasi ya jamaa ya satelaiti na Dunia. Mali hiyo hiyo pia ina sifa yaanga. Utofauti wake unaweza kuathiri kasi ya mawimbi ya redio, kutokana na ambayo kunaweza kuwa na makosa katika vipimo vinavyolingana.
Tatizo lingine la kiufundi - mawimbi yanayotumwa kutoka kwa satelaiti hadi kwenye kirambazaji mara nyingi huzuiwa na vitu vingine vya ardhini. Kwa hivyo, matumizi kamili ya mfumo katika miji yenye majengo ya juu ni magumu.
Matumizi ya vitendo ya satelaiti
Mifumo ya urambazaji ya setilaiti hupata anuwai zaidi ya programu. Kwa njia nyingi - kama kipengele cha ufumbuzi mbalimbali wa kibiashara wa mwelekeo wa kiraia. Inaweza kuwa vifaa vyote vya nyumbani na, kwa mfano, mfumo wa media wa urambazaji wa kazi nyingi. Kando na matumizi ya kiraia, rasilimali za satelaiti hutumiwa na wapima ardhi, wachora ramani, makampuni ya usafiri na huduma mbalimbali za serikali. Satelaiti hutumiwa kikamilifu na wanajiolojia. Hasa, zinaweza kutumika kuhesabu mienendo ya harakati ya sahani za dunia za tectonic. Wasafiri wa satelaiti pia hutumiwa kama zana ya uuzaji - kwa usaidizi wa uchanganuzi, ambao ni pamoja na njia za kuweka jiografia, kampuni hufanya utafiti juu ya msingi wa wateja wao, na pia, kwa mfano, kutuma matangazo yaliyolengwa. Bila shaka, miundo ya kijeshi pia hutumia wasafiri - ni wao ambao, kwa kweli, walitengeneza mifumo kubwa zaidi ya urambazaji leo, GPS na GLONASS - kwa mahitaji ya Jeshi la Marekani na Urusi, kwa mtiririko huo. Na hii sio orodha kamili ya maeneo ambayo setilaiti zinaweza kutumika.
Urambazaji wa kisasamifumo
Ni mifumo ipi ya kusogeza kwa sasa inafanya kazi au inatumika? Wacha tuanze na ile iliyoonekana kwenye soko la umma la kimataifa kabla ya mifumo mingine ya urambazaji - GPS. Msanidi na mmiliki wake ni Idara ya Ulinzi ya Marekani. Vifaa vinavyowasiliana kupitia satelaiti za GPS ndivyo vinavyojulikana zaidi duniani. Hasa kwa sababu, kama tulivyosema hapo juu, mfumo huu wa urambazaji wa Marekani ulianzishwa sokoni kabla ya washindani wake wa kisasa.
GLONASS inazidi kupata umaarufu. Huu ni mfumo wa urambazaji wa Kirusi. Kwa upande wake, ni ya Wizara ya Ulinzi ya Shirikisho la Urusi. Iliundwa, kulingana na toleo moja, karibu miaka sawa na GPS - mwishoni mwa miaka ya 80 - mapema 90s. Walakini, ilianzishwa kwenye soko la umma hivi karibuni tu, mnamo 2011. Watengenezaji zaidi na zaidi wa suluhu za maunzi kwa usogezaji hutekeleza usaidizi wa GLONASS kwenye vifaa vyao.
Inachukuliwa kuwa mfumo wa urambazaji wa kimataifa "Beidou", ulioundwa nchini Uchina, unaweza kushindana kwa dhati na GLONASS na GPS. Kweli, kwa sasa inafanya kazi kama ya kitaifa tu. Kulingana na wachambuzi wengine, inaweza kupokea hadhi ya kimataifa ifikapo 2020, wakati idadi ya kutosha ya satelaiti itazinduliwa kwenye obiti - karibu 35. Mpango wa maendeleo ya mfumo wa Beidou ni mdogo - ulianza tu mwaka wa 2000, na satelaiti ya kwanza ilitengenezwa na Watengenezaji wa Kichinailizinduliwa mwaka wa 2007.
Wazungu pia wanajaribu kuendelea. Mfumo wa urambazaji wa GLONASS na mshirika wake wa Marekani unaweza kushindana na GALILEO katika siku zijazo. Wazungu wanapanga kupeleka kundinyota la satelaiti katika idadi inayohitajika ya vitengo vya vitu vya obiti ifikapo 2020.
Miongoni mwa miradi mingine ya kuahidi ya maendeleo ya mifumo ya urambazaji, mtu anaweza kutambua IRNSS ya India, pamoja na QZSS ya Kijapani. Kuhusu taarifa ya kwanza ya umma iliyotangazwa sana kuhusu nia ya watengenezaji kuunda mfumo wa kimataifa bado haijapatikana. Inachukuliwa kuwa IRNSS itahudumia eneo la India pekee. Mpango huo pia ni mchanga kabisa - satelaiti ya kwanza iliwekwa kwenye obiti mnamo 2008. Mfumo wa satelaiti wa Japani pia unatarajiwa kutumika kimsingi ndani au karibu na maeneo ya kitaifa ya nchi inayoendelea.
usahihi wa kuweka
Hapo juu, tulibaini matatizo kadhaa ambayo yanafaa kwa utendakazi wa mifumo ya urambazaji ya setilaiti. Kati ya zile kuu ambazo tumezitaja - eneo la satelaiti kwenye obiti, au harakati zao kwenye trajectory fulani, sio kila wakati ina sifa ya utulivu kabisa kwa sababu ya sababu kadhaa. Hii huamua mapema makosa katika kukokotoa viwianishi vya kijiografia katika waongozaji baharini. Hata hivyo, hii sio sababu pekee inayoathiri usahihi wa nafasi kwa kutumia satelaiti. Ni nini kingine kinachoathiri usahihi wa hesabu za kuratibu?
Kwanza kabisa, ni vyema kutambua kwamba saa za atomiki ambazo huwekwa kwenye satelaiti sio sahihi kabisa kila wakati. Zinawezekana, ingawa kabisandogo, lakini bado inaathiri ubora wa makosa ya mifumo ya urambazaji. Kwa mfano, ikiwa kosa linafanywa kwa kiwango cha makumi ya nanoseconds wakati wa kuhesabu wakati ambapo wimbi la redio linakwenda, basi usahihi katika kuamua kuratibu za kitu cha chini inaweza kuwa mita kadhaa. Wakati huo huo, satelaiti za kisasa zina vifaa vinavyowezesha kufanya mahesabu hata kwa kuzingatia makosa iwezekanavyo katika uendeshaji wa saa za atomiki.
Tulibainisha hapo juu kuwa miongoni mwa mambo yanayoathiri usahihi wa mifumo ya urambazaji ni kutofautiana kwa angahewa ya Dunia. Itakuwa muhimu kuongezea ukweli huu na maelezo mengine kuhusu ushawishi wa maeneo ya karibu na Dunia kwenye uendeshaji wa satelaiti. Ukweli ni kwamba anga ya sayari yetu imegawanywa katika kanda kadhaa. Ile ambayo ni kweli kwenye mpaka na nafasi ya wazi - ionosphere - ina safu ya chembe ambazo zina malipo fulani. Wao, wakigongana na mawimbi ya redio yaliyotumwa na satelaiti, wanaweza kupunguza kasi yao, kama matokeo ambayo umbali wa kitu unaweza kuhesabiwa na kosa. Kumbuka kuwa watengenezaji wa urambazaji wa satelaiti pia wanafanya kazi na aina hii ya chanzo cha shida za mawasiliano: algorithms ya uendeshaji wa vifaa vya orbital, kama sheria, ni pamoja na aina anuwai za hali za urekebishaji ambazo huzingatia upekee wa kifungu cha mawimbi ya redio kupitia ionosphere katika hesabu.
Mawingu na matukio mengine ya angahewa yanaweza pia kuathiri usahihi wa mifumo ya kusogeza. Mvuke wa maji uliopo kwenye tabaka zinazolingana za bahasha ya hewa ya Dunia, kama vile chembe kwenye ionosphere, huathiri kasi.mawimbi ya redio.
Bila shaka, kuhusu matumizi ya nyumbani ya GLONASS au GPS kama sehemu ya vitengo kama vile, kwa mfano, mfumo wa media wa kusogeza, ambao utendaji wake ni wa kuburudisha, basi makosa madogo katika hesabu ya kuratibu ni. sio muhimu. Lakini katika matumizi ya kijeshi ya satelaiti, hesabu zinazolingana zinapaswa kuendana na eneo halisi la kijiografia la vitu.
Vipengele vya urambazaji baharini
Baada ya kuzungumzia aina ya kisasa zaidi ya urambazaji, hebu tuchunguze historia kwa muda mfupi. Kama unavyojua, neno linalohusika lilionekana kwanza kati ya wasafiri. Je! ni sifa gani za mifumo ya urambazaji baharini?
Tukizungumza kuhusu kipengele cha kihistoria, mtu anaweza kutambua mabadiliko ya zana zilizopo kwa mabaharia. Moja ya "suluhisho za vifaa" vya kwanza ilikuwa dira, ambayo, kulingana na wataalam wengine, iligunduliwa katika karne ya 11. Kuchora ramani, kama zana kuu ya urambazaji, pia imeboreshwa. Katika karne ya 16, Gerard Mercator alianza kuchora ramani kulingana na kanuni ya kutumia makadirio ya silinda yenye pembe sawa. Katika karne ya 19, logi iligunduliwa - kitengo cha mitambo chenye uwezo wa kupima kasi ya meli. Katika karne ya ishirini, rada zilionekana kwenye safu ya wanamaji, na kisha satelaiti za mawasiliano ya anga. Mifumo ya hali ya juu zaidi ya urambazaji baharini inafanya kazi leo, hivyo kupata manufaa ya uchunguzi wa nafasi ya binadamu. Je, kazi yao ni nini?
Baadhi ya wataalamu wanaamini hivyoKipengele kikuu ambacho kina sifa ya mfumo wa kisasa wa urambazaji wa baharini ni kwamba vifaa vya kawaida vilivyowekwa kwenye meli vina upinzani wa juu sana wa kuvaa na maji. Hii inaeleweka kabisa - haiwezekani kwa meli iliyosafiri wazi maelfu ya kilomita kutoka nchi kavu kujikuta katika hali ambayo vifaa vinashindwa ghafla. Kwenye ardhi, ambapo rasilimali za ustaarabu zinapatikana, kila kitu kinaweza kurekebishwa, lakini baharini ni shida.
Je, mfumo wa urambazaji wa baharini una vipengele gani vingine muhimu? Vifaa vya kawaida, pamoja na mahitaji ya lazima - upinzani wa kuvaa, kama sheria, ina moduli zilizobadilishwa ili kurekebisha vigezo fulani vya mazingira (kina, joto la maji, nk). Pia, kasi ya meli katika mifumo ya urambazaji baharini katika hali nyingi bado haihesabiwi na satelaiti, lakini kwa mbinu za kawaida.
