Navigacinės sistemos - tai visuotinė padėties nustatymo sistema, dar vadinama globalia pozicionavimo sistema, leidžianti nustatyti objekto koordinates bet kurioje pasaulio vietoje. Žmonijos mokslo ir meno istorijoje, kelio ieškojimas į žvaigždes buvo viena iš seniausių krypčių, o nuo pat jūreivystės pradžios, pagrindinė jūrininkų problema buvo sužinoti, kur jie yra ir kur jie bus. Apskritai, navigacija nagrinėja saugaus ir naudingo kelio pasirinkimą. Terminas „navigacija“ (lot. navigation) apibūdina tiksliųjų mokslų šaką, susijusią su laivyba ir judėjimu.
Navigacijos istorinė raida
Ankstyvieji navigacijos metodai
Vietos nustatymui visada buvo reikalingi orientyrai, tačiau surasti juos jūroje buvo gana sudėtinga. Pirmoji jūrininkų priemonė vietos nustatymui navigacijoje buvo orientyrų panaudojimas žemėje, t. y. pakrantėje. Norėdami rasti senas žinomas žvejybos vietas arba kelią per seklumas, jūreiviai brėždavo linijas iki orientyrų ant žemės. Tai darydavo dviem ar daugiau krypčių vienu metu, ir taip nustatydavo daugiau ar mažiau tikslią geometrinę vietą jūros paviršiuje. Laivo vietos nustatymas matavimų metodais yra vadinamas observacija (lot. Observatio - stebėjimas).
Kai žemės nebuvo šalia, finikiečiai pažvelgė į dangų. Dieną Saulė, judėdama per dažnai giedrą Viduržemio jūros dangų, rodė jiems kryptį. Naktį jie vadovavosi žvaigždėmis.
Šiaurės jūreiviai turėjo ir kitų, gana originalių navigacinių priemonių. Vienas iš būdų - jie stebėjo paukščių elgesį: jeigu jūros paukščio snapas buvo pilnas, jūreiviai žinojo, kad jis skrenda link savo peryklos, o jeigu tuščias - į jūrą, užpildyti snapo. Vienas iš pirmųjų norvegų jūreivių, Raven-Floki, pavojingose kelionėse į Islandiją laikydavo varnas savo laive. Kai jis manė, kad artėja prie žemės, išleisdavo varnas, kurias sąmoningai laikydavo alkanas. Varnos skrisdavo "pačia tiesiausia linija" tiesiai į žemę ir Raven-Floki tereikėjo sekti jų pavyzdžiu.
Polineziečiai keliavo tūkstančius mylių tarp atokiausių salų visoje pietinėje Ramiojo vandenyno pakrantėje, o šiuolaikiniai navigatoriai iki šiol stebisi jų pasiekimais. Kaip eskimai studijuoja sniegą, polineziečiai stebėjo bangas, kurių kryptis ir tipas atskleisdavo naudingas navigacijos paslaptis. Jūrininkų parengti Maršalo salų žemėlapiai iš palmių šakų ir riešutų kevalų, šiandien egzistuojantys tik muziejuose, nurodydavo salų padėtį pagal vyraujančias bangų kryptis.
Svarbūs navigacijos išradimai
Daug naudingo į navigaciją atėjo su kompasu. Ilgus tūkstantmečius, pradedant finikiečiais ir polineziečiais, kompasas padėjo orientuotis. 1757 m. John Campbello išrastas sekstantas buvo pažangiausias iš tų laikų įrenginių. II a. Aleksandrijos astronomas Ptolemėjas sukūrė pirmąjį pasaulyje atlasą, kurį sudarė 27 žemėlapiai, žymiai palengvinę keliones.
Geografinės koordinatės
Norint tiksliai nustatyti taško padėtį Žemėje, naudojamos geografinės koordinatės, kurias apibrėžia pagrindinės Žemės plokštumos:
- Geografinė platuma: tai kampas tarp ekvatoriaus ir taško lygiagretės.
- Geografinė ilguma: tai kampas tarp nulinio (Grinvičo) meridiano ir taško meridiano.
Šiuolaikinės elektroninės navigacijos pradžia
Šiuolaikinės navigacijos esmė - pozicijos nustatymas elektroniniu būdu. Pirmųjų radijo navigacijos sistemų pagrindas buvo radijo krypties nustatymo prietaisai - radijo pelengatoriai.
Globalios padėties nustatymo sistema (GPS)
Kas yra GPS?
Šiandien keliaujant ir norint rasti vietą ar tam tikrą objektą bet kurioje Žemės vietoje, jau seniai nebūtina turėti naujausio žemėlapio ar klausti žmonių, kokiu keliu vykti. Jau ganėtinai seniai yra sukurti GPS imtuvai. Šie imtuvai sugauna siunčiamus signalus nuo 1994 metų. 24 palydovai leidžia jums orientuotis, kur jūs esate ir kur jums reikia nuvykti.
GPS (angl. Global Positioning System) - tai visuotinė padėties nustatymo sistema. Tai nuolat veikianti JAV NAVSTAR Global Positioning System (GPS), kuri tapo esmine šiuolaikinės navigacijos dalimi.
GPS prietaisų veikimo principas ir pritaikymas
GPS navigacijos prietaisas yra bet koks įrenginys, kuris gauna Global Positioning System (GPS) signalus, siekiant nustatyti savo buvimo vietą Žemėje. GPS įrenginiai teikia platumos ir ilgumos informaciją, o kai kurie taip pat gali apskaičiuoti aukštį virš jūros lygio. Tiesa, aukščio duomenys nėra laikomi pakankamai tiksliais ar nuolat prieinamais (dėl signalo blokavimo ir kitų veiksnių), kad jais būtų galima visiškai pasikliauti pilotuojamuose orlaiviuose. GPS prietaisai yra plačiai naudojami karinėms, aviacijos, jūrų ir plataus vartojimo reikmėms.
Naujuose automobiliuose ar sunkvežimiuose jau yra integruojamos GPS navigacijos. Tačiau jei jūsų automobilis yra senesnis, reikia įsigyti navigacinį prietaisą. Ilgųjų reisų vairuotojai naudoja navigacinius prietaisus, nes jiems šis prietaisas yra labai svarbus kelyje. Greičiausiai ir paprastam keliautojui paprasčiau yra naudotis navigaciniu prietaisu, nei išsitraukti didžiulį popierinį žemėlapį ir stengtis išsiaiškinti, kur jis yra ir kur jam reikia nuvykti.
GPS prietaisų galimybės ir funkcijos
GPS įrenginiai turi daugybę papildomų galimybių:
- Žemėlapiai: įskaitant gatvių žemėlapius, rodomus žmogaus skaitomu teksto ar grafiniu formatu.
- Navigacijos nurodymai: turn-by-turn navigacijos nurodymai transporto priemonei ar laivui, teikiami tekstu ar balsu.
- Automatinis valdymas: kryptys, šeriamos tiesiogiai autonominėms transporto priemonėms, pavyzdžiui, robotų zondams.
- Eismo informacija: eismo spūsčių žemėlapiai (vaizduojami arba įsigyjami iš realaus laiko duomenų) ir alternatyvių krypčių radimas.
- Lankytinos vietos: informacija apie netoliese esančius patogumus, pavyzdžiui, restoranus, degalines, turistų lankomas vietas ir t.t.
Kitaip tariant, visi GPS įrenginiai gali atsakyti į klausimą "Kur aš?" ir taip pat gali padėti rasti atsakymus į šiuos klausimus:
- Kuriame kelyje arba keliuose esu dabar?
- Kokius kelius turėčiau pasirinkti, kad pasiekčiau norimą vietą?
- Jei kai kurie keliai paprastai yra užimti šiuo metu arba yra užsiėmę dabar, koks būtų geresnis būdas keliauti?
- Kur netoliese galima rasti maisto, kuro ar kitų reikalingų prekių?
- Koks yra trumpiausias kelias tarp dviejų vietų?
Pagrindiniai GPS prietaisų gamintojai
Pagrindiniai GPS prietaisų gamintojai apima:
- NAVMAN
- TomTom
- GARMIN
- MIO
- NAVIGON
- Magellan Navigation
- Teletaipas
Automatinė identifikavimo sistema (AIS)
AIS paskirtis ir veikimo principas
Šiuolaikinėje jūrinėje laivavedyboje naudojama daug aukšto tikslumo ir patikimumo navigacinės technikos. Techninės laivavedybos priemonės nulemia laivavedybos metodus. Viena iš naujausių ir svarbiausių techninių sistemų laivyboje yra AIS (Automatinė identifikavimo sistema).
Pagal SOLAS-74 reikalavimus (V skyrius, 19 taisyklė, 2.4.5 punktas), AIS turi automatiškai pateikti kranto, jūros ir oro laivų stotims informaciją apie laivą. Navigacinė sistema laive dažnai susideda ir iš radaro, kuris veikia kartu su AIS.
AIS informacijos perdavimas vyksta per STDMA (Selective Time Division Multiple Access) ir ITDMA (Incremental Time Division Multiple Access) principines schemas. AIS teikiama informacija yra trijų atskirų rūšių: trumpos žinutės, kurios yra fiksuoto arba laisvo formato teksto žinutės, ir automatiškai perduodami duomenys.
AIS naudojimas ir saugumo aspektai
AIS naudojimas laive yra privalomas: ji turi būti įjungta, kai laivas plaukia arba stovi nuleidęs inkarą. AIS panaudojimo galimybės apima avarijos išvengimo situacijas, padedant išvengti susidūrimų jūroje. Tačiau egzistuoja ir būdingi AIS naudojimo rizikos faktoriai, todėl budintis laivo karininkas visada turi numatyti galimybę ir būti pasiruošęs įvertinti visas situacijas.
tags: #navigacijos #sistemos #referatas