У двадцять першому столітті багато людей користуються автомобілями, поїздами, літаками, морехідними суднами. Але щоб транспортний засіб дістався до кінцевої точки, він повинен слідувати точному маршруту. Століттями раніше визначити його могла тільки людина, яка добре володіла певними знаннями і навичками. Вони роками вивчали своє ремесло, щоб досконало опанувати мистецтво навігації. На щастя, в наш час розвиненої комп 'ютеризації вже не потрібно витрачати роки на вивчення всіх тонкощів цього ремесла - все за вас вирахує машина.
Визначення
У наші дні слово навігація найчастіше асоціюється з супутниковим GPS-пристроєм, але багато хто не знає, що як ремесло і наука, вона зародилася давним-давно і призначалася для мореплавства.
Саме слово "навігація" - це похідне від латинського navigo, тобто дослівно поняття означає "плисти на судні". Не варто плутати цей термін з картографією, тому що друге - це окрема наука, лише віддалено пов 'язана з навігацією.
Варто також обмовитися, що сама навігація поділяється на безліч видів, які мають досить багато спільного, оскільки це все ж одна наука. Але також різняться, тому що можуть охоплювати зовсім різні області.
Коротко дізнаємось про два найдавніші види.
Морська навігація
Морська навігація - це підвид, призначений для судноводіння.
Довгий час покладалися лише на магнітний компас, що вказує напрямок щодо Північного і Південного полюсів, і на морські карти, які, як правило, не завжди відповідали дійсності, тому мореплавцям, а точніше, капітану і штурману, доводилося особисто доповнювати вже наявні карти, незалежно від того, чи було їх плавання з експедиційною або торговою метою.
Астрономічна навігація
Астрономічна навігація - це вид, в якому орієнтування на місцевості відбувається за допомогою "покажчиків" - небесних світил, сузір 'їв, а також їх розташування щодо будь-яких наземних постійних орієнтирів.
Даний вид - справа куди більш складна, ніж здається на перший погляд. Без багаторічного навчання і відповідного інвентарю буде важко зорієнтуватися, але і в цьому способі є кілька простих речей, про які багато хто знає.
Наприклад, визначити по руху Сонця захід і схід, або по Полярній зірці з 'ясувати напрямок на географічну північ - теж астрономічна навігація. Але цей вигляд має суттєвий мінус. В умовах туману або хмарності людині просто не будуть видні орієнтири.
Види навігаційних систем
Перед тим як переходити до перерахування з детальним поясненням, варто дещо уточнити визначення.
Система навігації - це об 'єднання всіх можливих алгоритмів, засобів, інструментів та програмного забезпечення. Воно дозволить зорієнтувати об 'єкт на місцевості. Найчастіше на слуху у пересічних користувачів саме супутникова навігація.
З назви зрозуміло, що визначення місця розташування буде здійснюватися за допомогою зв 'язку із супутником, що знаходиться на орбіті нашої планети. Але є ще один її вид - інерційний.
Інерційна система
Принцип роботи інерціальної системи навігації вкрай простий порівняно з супутниковою, і вона має як ряд переваг, так і кілька недоліків.
Якщо правильно розшифрувати назву цієї системи, то стає зрозумілим принцип її дії. Вона працює, спираючись на дані про швидкість рухомого об 'єкта, його кутових швидкостей, відхилень від траєкторії і ще декількох видів даних, на основі яких і будується інформація про місце розташування об' єкта в просторі.
Відмінною особливістю такого методу навігації є повна автономність процесу, адже він працює за рахунок вже вбудованих в систему обчислювальних машин, тому не потрібно ні зв 'язуватися із супутником, ні шукати орієнтири в просторі. Це вкрай зручно, адже в радіозв 'язку можуть трапиться перешкоди, а в умовах поганої видимості ускладнюється орієнтування.
В першу чергу такою системою навігації користуються при управлінні літаків, підводних суден, ракет та інших видів техніки. Це пояснюється тим, що їм притаманна прямолінійна траєкторія руху.
Супутникова навігація
Здійснення навігації за допомогою супутника - це досить складний з технічної точки зору процес, в якому не кожен зможе розібратися. Особливо якщо розбирати його цілком і повністю. Але давайте трохи спростимо пояснення процесу.
У цьому методі навігації безпосередньо задіяний космічний супутник.
Але все залежить не тільки від нього. Для того щоб супутник "бачив" об 'єкт, будь-який навігатор, будь то автомобільний або який-небудь інший, має приймач для зв' язку.
Також у навігаторі є вбудована база даних, в якій міститься перелік з розташуванням всіх доступних йому супутників (мінімум трьох). Вони і визначають місце розташування. Оскільки рух радіохвиль можна приблизно прорахувати, то знаючи показники швидкості і час, дізнається відстань від супутника до приймача. Вирахувавши дистанцію від трьох (або більше) супутників, можна з певною часткою похибки з 'ясувати координати об' єкта, які надходять назад в навігатор і відображаються графічно на дисплеї у вигляді карти.
Як було сказано раніше, GPS-навігація зручна, оскільки є можливість здійснювати постійний моніторинг пересування у всіх напрямках щодо географічних полюсів - заходу і сходу, але при найменших перешкодах в сигналі свідчення цілком можуть бути неточними або взагалі зникнути.