stringtranslate.com

Астрономическая навигация

Схема типичного морского секстанта , инструмента, используемого в астронавигации для измерения угла между двумя объектами, наблюдаемыми с помощью оптического прицела.

Небесная навигация , также известная как астронавигация , представляет собой практику определения местоположения с использованием звезд и других небесных тел , которая позволяет навигатору точно определять свое фактическое текущее физическое положение в космосе или на поверхности Земли, не полагаясь исключительно на предполагаемые позиционные расчеты, обычно известные как счисление пути . Небесная навигация выполняется без использования спутниковой навигации или других аналогичных современных электронных или цифровых средств позиционирования.

Небесная навигация использует «визиры» или синхронизированные угловые измерения, обычно выполняемые между небесным телом (например, Солнцем , Луной , планетой или звездой ) и видимым горизонтом . Небесная навигация также может использовать измерения между небесными телами без привязки к горизонту Земли, например, когда Луна и другие выбранные тела используются в практике, называемой «лунарами» или методом лунного расстояния , используемым для определения точного времени, когда время неизвестно.

Широко используется небесная навигация путем наблюдения за Солнцем и горизонтом, находясь на поверхности Земли, что обеспечивает различные методы определения положения, одним из которых является популярный и простой метод, называемый «навигация по полуденному прицелу» — представляющий собой единовременное наблюдение точной высоты Солнца и точного времени этой высоты (известного как «местный полдень») — самой высокой точки Солнца над горизонтом с позиции наблюдателя в любой отдельный день. Это угловое наблюдение в сочетании со знанием его одновременного точного времени, называемого временем на нулевом меридиане, напрямую определяет широту и долготу во время и в месте наблюдения путем простого математического сокращения. Луна, планета, Полярная звезда или одна из 57 других навигационных звезд , координаты которых сведены в таблицу в любом из опубликованных морских или воздушных альманахов, также могут достичь этой же цели.

Небесная навигация достигает своей цели, используя угловые измерения (визии) между небесными телами и видимым горизонтом, чтобы определить свое положение на Земле, будь то на суше, в воздухе или на море. Кроме того, наблюдения между звездами и другими небесными телами достигли тех же результатов в космосе, – использовались в космической программе Apollo и все еще используются на многих современных спутниках. Равным образом, небесная навигация может использоваться, находясь на других планетных телах, чтобы определить положение на их поверхности, используя их местный горизонт и подходящие небесные тела с соответствующими таблицами редукции и знанием местного времени.

Для навигации с помощью небесных средств, когда на поверхности Земли в любой момент времени небесное тело расположено прямо над одной точкой на поверхности Земли. Широта и долгота этой точки известны как географическое положение небесного тела (ГП), местоположение которого можно определить по таблицам в навигационном или воздушном альманахе на этот год. Измеренный угол между небесным телом и видимым горизонтом напрямую связан с расстоянием между ГП небесного тела и положением наблюдателя. После некоторых вычислений, называемых « приведением зрения », это измерение используется для построения линии положения (ЛП) на навигационной карте или рабочем листе, при этом положение наблюдателя находится где-то на этой линии. ЛП на самом деле является коротким сегментом очень большого круга на Земле, который окружает ГП наблюдаемого небесного тела. (Наблюдатель, находящийся в любой точке окружности этого круга на Земле, измеряя угол одного и того же небесного тела над горизонтом в этот момент времени, будет наблюдать, что это тело находится под тем же углом над горизонтом.) Наблюдения за двумя небесными телами дают две такие линии на карте, пересекающиеся в позиции наблюдателя (на самом деле, два круга дадут две точки пересечения, возникающие из наблюдений за двумя звездами, описанными выше, но одну можно отбросить, поскольку она будет далека от предполагаемого положения — см. рисунок в примере ниже). Большинство навигаторов будут использовать наблюдения за тремя-пятью звездами, если они доступны, поскольку это приведет только к одному общему пересечению и минимизирует вероятность ошибки. Эта предпосылка является основой для наиболее часто используемого метода небесной навигации, называемого «методом пересечения по высоте». Необходимо нанести на карту по крайней мере три точки. Пересечение на карте обычно дает треугольник, внутри которого находится точное положение. Точность наблюдений указывается размером треугольника.

Джошуа Слокум использовал как полуденную, так и звездную навигацию для определения своего текущего местоположения во время своего путешествия, первого зарегистрированного одиночного кругосветного плавания. Кроме того, он использовал метод лунных расстояний (или «лунарс») для определения и поддержания известного времени в Гринвиче (нулевой меридиан), тем самым сохраняя свои «жестяные часы» достаточно точными и, следовательно, точным определением своего местоположения.

Астрономическая навигация может определить долготу только тогда, когда точно известно время на нулевом меридиане . Чем точнее известно время на нулевом меридиане (долгота 0°), тем точнее фиксация; – действительно, каждые четыре секунды ошибки источника времени (обычно хронометра или, в самолетах, точных « часовых часов ») могут привести к позиционной ошибке в одну морскую милю . Когда время неизвестно или не вызывает доверия, метод лунного расстояния может быть использован в качестве метода определения времени на нулевом меридиане. Используются функционирующие часы с секундной стрелкой или цифрой, альманах с лунными поправками и секстант. При отсутствии каких-либо знаний о времени лунный расчет (при наблюдаемой Луне на приличной высоте) может обеспечить время с точностью до секунды или двух примерно за 15–30 минут наблюдений и математического сокращения из таблиц альманаха. После практики наблюдатель сможет регулярно определять и доказывать время, используя этот метод, с точностью до одной секунды или одной морской мили от навигационной ошибки, связанной с ошибками, приписываемыми источнику времени.

Пример

Пример, иллюстрирующий концепцию метода перехвата для определения положения, показан справа. (Два других распространенных метода определения положения с использованием небесной навигации — это долгота по хронометру и экс-меридиональный метод.) На соседнем изображении два круга на карте представляют линии положения Солнца и Луны в 12:00 по Гринвичу 29 октября 2005 года. В это время штурман на судне в море измерил Луну, которая находилась на 56° над горизонтом с помощью секстанта . Десять минут спустя Солнце было обнаружено находящимся на 40° над горизонтом. Затем линии положения были рассчитаны и нанесены на карту для каждого из этих наблюдений. Поскольку и Солнце, и Луна наблюдались под своими соответствующими углами из одного и того же места, штурман должен был находиться в одном из двух мест, где пересекаются круги.

В этом случае навигатор находится либо в Атлантическом океане, примерно в 350 морских милях (650 км) к западу от Мадейры , либо в Южной Америке, примерно в 90 морских милях (170 км) к юго-западу от Асунсьона , Парагвай. В большинстве случаев определение того, какое из двух пересечений является правильным, очевидно для наблюдателя, поскольку они часто находятся на расстоянии тысяч миль друг от друга. Поскольку маловероятно, что судно плывет через Южную Америку, правильным является положение в Атлантике. Обратите внимание, что линии положения на рисунке искажены из-за проекции карты; они были бы круглыми, если бы были нанесены на глобус.

Наблюдатель в точке Гран-Чако увидит Луну слева от Солнца, а наблюдатель в точке Мадейра увидит Луну справа от Солнца.

Угловое измерение

Использование морского секстанта для измерения высоты Солнца над горизонтом

Точное измерение углов развивалось на протяжении многих лет. Один из простых методов — держать руку над горизонтом, вытянув ее вперед. Угловая ширина мизинца составляет чуть более 1,5 градуса на вытянутой руке и может использоваться для оценки высоты Солнца над плоскостью горизонта и, следовательно, оценки времени до заката. Потребность в более точных измерениях привела к разработке ряда все более точных инструментов, включая камаль , астролябию , октант и секстант . Секстант и октант являются наиболее точными, поскольку они измеряют углы от горизонта, устраняя ошибки, вызванные размещением указателей инструмента, и поскольку их двухзеркальная система отменяет относительные движения инструмента, показывая устойчивый вид объекта и горизонта.

Навигаторы измеряют расстояние на Земле в градусах , угловых минутах и ​​угловых секундах . Морская миля определяется как 1852 метра, но также (не случайно) одна угловая минута угла вдоль меридиана на Земле. Секстанты можно читать с точностью до 0,1 угловой минуты, поэтому положение наблюдателя может быть определено в пределах (теоретически) 0,1 морской мили (185,2 метра или около 203 ярдов). Большинство морских навигаторов, измеряя с движущейся платформы в хороших условиях, могут достичь практической точности приблизительно 1,5 морских мили (2,8 км, что достаточно для безопасной навигации вне видимости земли или других опасностей. [1]

Практическая навигация

Корабельный морской хронометр с точностью менее ±5 секунд в год, выпущенный ВМС Франции в 1980 году.
Квартирмейстер 3-го класса ВМС США практикуется с использованием секстанта в рамках навигационной подготовки на борту десантного корабля USS Bonhomme Richard , 2018 г.

Практическая астрономическая навигация обычно требует морского хронометра для измерения времени, секстанта для измерения углов, альманаха [2], дающего графики координат небесных объектов, набора таблиц приведения прицела для помощи в выполнении вычислений высоты и азимута , а также карты региона. [3] При использовании таблиц приведения прицела единственными требуемыми вычислениями являются сложение и вычитание. [4] Небольшие карманные компьютеры, ноутбуки и даже научные калькуляторы позволяют современным навигаторам «приводить» секстанты к прицелу за считанные минуты, автоматизируя все этапы вычислений и/или поиска данных. [5] Большинство людей могут освоить более простые процедуры астрономической навигации после дня или двух обучения и практики, даже используя ручные методы расчета.

Современные практические навигаторы обычно используют небесную навигацию в сочетании со спутниковой навигацией для коррекции счисления пути, то есть курса, рассчитанного по положению судна, курсу и скорости. Использование нескольких методов помогает навигатору обнаруживать ошибки и упрощает процедуры. При таком использовании навигатор время от времени измеряет высоту Солнца секстантом, а затем сравнивает ее с предварительно рассчитанной высотой на основе точного времени и расчетного положения наблюдения. На карте прямой край плоттера может отмечать каждую линию положения. Если линия положения указывает местоположение, находящееся более чем в нескольких милях от расчетного положения, можно провести больше наблюдений, чтобы перезапустить счисление пути. [6]

В случае отказа оборудования или электричества, взятие линий Солнца несколько раз в день и их продвижение вперед с помощью счисления пути позволяет судну получить грубую навигационную информацию, достаточную для возвращения в порт. Можно также использовать Луну, планету, Полярную звезду или одну из 57 других навигационных звезд для отслеживания небесного положения.

Широта

Два офицера корабля «снимают» утреннюю точку с помощью секстантов — высоту Солнца (1963 г.).

В прошлом широта измерялась либо путем измерения высоты Солнца в полдень («полуденное зрение»), либо путем измерения высоты любого другого небесного тела при пересечении меридиана (достигая максимальной высоты при движении на север или юг), а также часто путем измерения высоты Полярной звезды , северной звезды (при условии, что она достаточно видна над горизонтом, чего не происходит в Южном полушарии ). Полярная звезда всегда остается в пределах 1 градуса от небесного северного полюса . Если навигатор измеряет угол до Полярной звезды и обнаруживает, что он составляет 10 градусов от горизонта, то он находится примерно в 10 градусах к северу от экватора. Затем эта приблизительная широта корректируется с помощью простых таблиц или поправок альманаха для определения широты, которая теоретически точна с точностью до долей мили. Углы измеряются от горизонта, поскольку определение точки прямо над головой, зенита , обычно невозможно. Когда дымка закрывает горизонт, навигаторы используют искусственные горизонты, представляющие собой горизонтальные зеркала или кастрюли с отражающей жидкостью, в частности ртутью. В последнем случае угол между отраженным изображением в зеркале и фактическим изображением объекта на небе ровно в два раза больше требуемой высоты.

Долгота

Относительную долготу местоположения (например, Гринвича ) можно рассчитать, зная положение Солнца и время отсчета (например, UTC /GMT).

Если угол к Полярной звезде можно точно измерить, аналогичное измерение звезды около восточного или западного горизонта даст долготу . Проблема в том, что Земля поворачивается на 15 градусов в час, что делает такие измерения зависимыми от времени. Измерение на несколько минут до или после того же измерения накануне создает серьезные навигационные ошибки. До того, как появились хорошие хронометры , измерения долготы основывались на прохождении Луны или положениях лун Юпитера . По большей части они были слишком сложны для использования кем-либо, кроме профессиональных астрономов. Изобретение современного хронометра Джоном Харрисоном в 1761 году значительно упростило долготные вычисления.

Решение проблемы долготы заняло столетия и зависело от конструкции немаятниковых часов (поскольку маятниковые часы не могут работать точно на наклонном корабле или вообще на движущемся транспортном средстве любого вида). Два полезных метода были разработаны в XVIII веке и практикуются до сих пор: лунное расстояние , которое не требует использования хронометра, и использование точного хронометра.

В настоящее время неспециалист может рассчитать долготу, отметив точное местное время (исключая любые ссылки на летнее время ), когда Солнце находится в самой высокой точке на земном небе. Расчет полудня можно сделать проще и точнее с помощью небольшого, строго вертикального стержня, вбитого в ровную землю — возьмите показания времени, когда тень указывает точно на север (в северном полушарии). Затем возьмите показания местного времени и вычтите их из GMT ( среднего времени по Гринвичу) или времени в Лондоне, Англия. Например, показания полдня (12:00) вблизи центральной Канады или США будут приходиться примерно на 6 вечера (18:00) в Лондоне. Разница в 6 часов составляет одну четверть 24-часового дня или 90 градусов 360-градусного круга (Земля). Расчет также можно сделать, взяв количество часов (используйте десятичные дроби для долей часа), умноженное на 15, количество градусов в одном часе. В любом случае, можно продемонстрировать, что большая часть центральной части Северной Америки находится на или около 90 градусов западной долготы. Восточные долготы можно определить, добавив местное время к GMT, с аналогичными расчетами.

Расстояние до Луны

Более старый, но все еще полезный и практичный метод определения точного времени в море до появления точного хронометража и спутниковых систем времени называется « лунные расстояния» или «лунарсы», который широко использовался в течение короткого периода и был усовершенствован для ежедневного использования на борту судов в 18 веке. Использование снизилось к середине 19 века, поскольку все более совершенные часы (хронометры) стали доступны для среднего судна в море. Хотя в последнее время он использовался только любителями секстанта и историками, в настоящее время он становится все более распространенным в курсах астронавигации, чтобы уменьшить общую зависимость от систем GNSS как потенциально единственного источника точного времени на борту судна. Разработанный для использования, когда точные часы недоступны или точность часов вызывает сомнения во время длительного морского путешествия, навигатор точно измеряет угол между Луной и Солнцем или между Луной и одной из нескольких звезд вблизи эклиптики . Наблюдаемый угол должен быть скорректирован с учетом эффектов рефракции и параллакса, как и любое небесное зрение. Чтобы сделать эту поправку, навигатор измеряет высоты Луны и Солнца (или другой звезды) примерно в то же время, что и угол лунного расстояния. Требуются только грубые значения высот. Расчет с подходящими опубликованными таблицами (или от руки с логарифмами и графическими таблицами) требует около 10-15 минут работы для преобразования наблюдаемого угла(ов) в геоцентрическое лунное расстояние. Затем навигатор сравнивает исправленный угол с указанными на соответствующих страницах альманаха для каждых трех часов по Гринвичу, используя таблицы интерполяции для получения промежуточных значений. Результатом является разница во времени между источником времени (неизвестного времени), используемым для наблюдений, и фактическим временем нулевого меридиана (временем «нулевого меридиана» в Гринвиче, также известного как UTC или GMT). Зная UTC/GMT, навигатор может взять и уменьшить еще один набор прицелов, чтобы вычислить их точное положение на Земле как местную широту и долготу.

Использование времени

Значительно более популярным методом было (и остается) использование точного хронометра для непосредственного измерения времени секстанта. Потребность в точной навигации привела к разработке все более точных хронометров в 18 веке (см. Джон Харрисон ). Сегодня время измеряется с помощью хронометра, кварцевых часов , коротковолнового радиосигнала времени, транслируемого с атомных часов , или времени, отображаемого на спутниковом приемнике сигнала времени . [7] Кварцевые наручные часы обычно показывают время с точностью до половины секунды в день. Если их носить постоянно, держа их вблизи тепла тела, скорость их дрейфа можно измерить с помощью радио, и, компенсируя этот дрейф, навигатор может показывать время с точностью до секунды в месяц. Когда время на нулевом меридиане (или другой отправной точке) точно известно, небесная навигация может определить долготу, и чем точнее известны широта и время, тем точнее определение долготы. Угловая скорость Земли зависит от широты. На полюсах, или широте 90°, скорость вращения Земли достигает нуля. На широте 45° одна секунда времени эквивалентна по долготе 1077,8  фута (328,51  м ), или одна десятая секунды означает 107,8 фута (32,86 м) [8] На слегка выдающемся экваторе, или широте 0°, скорость вращения Земли или ее эквивалент по долготе достигает своего максимума при 465,10  м/с (1525,9  фута/с ). [9]

Традиционно навигатор сверял свои хронометры с секстантом на географическом маркере, обследованном профессиональным астрономом. Сейчас это редкий навык, и большинство капитанов портов не могут определить маркер своего порта. Корабли часто перевозили более одного хронометра. Хронометры хранились на карданном подвесе в сухой комнате около центра корабля. Они использовались для установки часов для фактического прицела, так что ни один хронометр никогда не подвергался воздействию ветра и соленой воды на палубе. Завод и сравнение хронометров были важнейшей обязанностью навигатора. Даже сегодня это все еще ежедневно регистрируется в палубном журнале корабля и сообщается капитану до восьми склянок на утренней вахте (полдень на борту). Навигаторы также устанавливают часы и календарь на судне. Два хронометра обеспечивали двойную модульную избыточность , позволяя использовать резерв, если один из них перестает работать, но не допуская исправления ошибок , если два показывали разное время, поскольку в случае противоречия между двумя хронометрами было бы невозможно узнать, какой из них был неправильным ( полученное обнаружение ошибок было бы таким же, как если бы был только один хронометр и его периодическая проверка: каждый день в полдень по навигационному счислению ). Три хронометра обеспечивали тройную модульную избыточность , позволяя исправление ошибок , если один из трех был неправильным, поэтому пилот брал среднее из двух с более близкими показаниями (средний точный голос). На этот счет есть старая поговорка, гласящая: «Никогда не выходите в море с двумя хронометрами; возьмите один или три». [10] Суда, занимающиеся геодезическими работами, обычно перевозили гораздо больше трех хронометров — например, HMS Beagle перевозил 22 хронометра . [11]

Современная астронавигация

Концепция небесной линии положения была открыта в 1837 году Томасом Хаббардом Самнером , когда после одного наблюдения он вычислил и нанес на карту свою долготу на более чем одной пробной широте в его окрестностях и заметил, что позиции лежат вдоль линии. Используя этот метод с двумя телами, навигаторы наконец смогли пересечь две линии положения и получить свое положение, по сути определяя как широту, так и долготу. Позже, в 19 веке, появился современный метод перехвата (Марка Сент-Илера) ; с помощью этого метода высота тела и азимут вычисляются для удобного пробного положения и сравниваются с наблюдаемой высотой. Разница в угловых минутах — это расстояние «пересечения» в морской миле, на которое линия положения должна быть смещена к направлению подточки тела или от него. (Метод перехвата использует концепцию, проиллюстрированную в примере в разделе «Как это работает» выше.) Два других метода уменьшения визирования — это долгота по хронометру и метод экс-меридиана .

Хотя астрономическая навигация становится все более излишней с появлением недорогих и высокоточных спутниковых навигационных приемников ( GNSS ), она широко использовалась в авиации до 1960-х годов и в морской навигации до недавнего времени. Однако, поскольку благоразумный моряк никогда не полагается на какой-либо единственный способ определения своего местоположения, многие национальные морские власти по-прежнему требуют от палубных офицеров демонстрировать знание астрономической навигации на экзаменах, в первую очередь в качестве резерва для электронной или спутниковой навигации. Одним из наиболее распространенных в настоящее время применений астрономической навигации на борту крупных торговых судов является калибровка компаса и проверка ошибок в море, когда отсутствуют наземные ориентиры.

В 1980 году правила французского флота по-прежнему требовали наличия на борту независимо управляемых часов, чтобы в сочетании с секстантом можно было определить местоположение корабля с помощью астронавигации. [12]

Военно -воздушные силы и военно-морские силы США продолжали обучать военных летчиков использованию астронавигации до 1997 года по следующим причинам:

Военно-морская академия США ( USNA) объявила о прекращении преподавания курса по астрономической навигации (который считается одним из самых сложных нетехнических курсов) из официальной учебной программы весной 1998 года. [14] В октябре 2015 года, ссылаясь на опасения по поводу надежности систем GNSS перед лицом потенциального враждебного взлома , USNA возобновила обучение по астрономической навигации в учебном году 2015–2016. [15] [16]

В другой академии федеральной службы, Академии торгового флота США, не было перерыва в обучении по астрономической навигации, поскольку это требуется для сдачи экзамена на лицензию береговой охраны США для поступления в торговый флот . Это также преподается в Гарварде , в последнее время как Астрономия 2. [17]

Астрономическая навигация продолжает использоваться частными яхтсменами, и особенно яхтами дальнего плавания по всему миру. Для экипажей небольших круизных судов астронавигация обычно считается необходимым навыком при выходе за пределы видимости земли. Хотя технология спутниковой навигации надежна, яхтсмены, плавающие в открытом море, используют астронавигацию либо как основной навигационный инструмент, либо как резервный.

Астрономическая навигация использовалась в коммерческой авиации вплоть до начала эпохи реактивных самолетов; ранние Boeing 747 имели «порт секстанта» на крыше кабины. [18] Она была постепенно выведена из эксплуатации только в 1960-х годах с появлением инерциальной навигации и доплеровских навигационных систем, а также современных спутниковых систем, которые могут определять местоположение самолета с точностью до 3-метровой сферы с несколькими обновлениями в секунду.

Вариация наземной астронавигации использовалась для ориентации космического корабля Apollo на пути к Луне и обратно. По сей день космические миссии, такие как Mars Exploration Rover, используют звездные трекеры для определения положения космического корабля.

Еще в середине 1960-х годов появились передовые электронные и компьютерные системы, позволяющие штурманам получать автоматизированные определения небесных ориентиров. Эти системы использовались на борту как кораблей, так и самолетов ВВС США и были очень точными, способными захватывать до 11 звезд (даже днем) и определять местоположение судна с точностью менее 300 футов (91 м). Высокоскоростной разведывательный самолет SR-71 был одним из примеров самолета, который использовал комбинацию автоматизированной небесной и инерциальной навигации . Однако эти редкие системы были дорогими, и те немногие, которые остаются в использовании сегодня, считаются резервными для более надежных систем спутникового позиционирования.

Межконтинентальные баллистические ракеты используют астронавигацию для проверки и корректировки своего курса (первоначально установленного с помощью внутренних гироскопов) во время полета за пределами атмосферы Земли . Устойчивость к помехам является основным фактором, лежащим в основе этой, казалось бы, архаичной технологии.

Навигация и синхронизация на основе рентгеновских пульсаров (XNAV) — это экспериментальный метод навигации в космосе, при котором периодические рентгеновские сигналы, испускаемые пульсарами, используются для определения местоположения транспортного средства, например, космического корабля в глубоком космосе. Транспортное средство, использующее XNAV, будет сравнивать полученные рентгеновские сигналы с базой данных известных частот и местоположений пульсаров. Подобно GNSS, это сравнение позволит транспортному средству точно триангулировать свое местоположение (±5 км). Преимущество использования рентгеновских сигналов над радиоволнами заключается в том, что рентгеновские телескопы можно сделать меньше и легче. [19] [20] [21] 9 ноября 2016 года Китайская академия наук запустила экспериментальный навигационный спутник на основе пульсара под названием XPNAV 1 . [22] [23] SEXTANT (Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology) — финансируемый NASA проект, разработанный в Центре космических полетов имени Годдарда , в рамках которого XNAV тестируется на орбите Международной космической станции в связи с проектом NICER , запущенным 3 июня 2017 года в рамках миссии по снабжению МКС SpaceX CRS-11 . [24]

Обучение

Оборудование для обучения астронавигации для экипажей воздушных судов представляет собой простой летный тренажер с планетарием .

Ранним примером является Link Celestial Navigation Trainer , использовавшийся во время Второй мировой войны . [25] [26] Размещенный в здании высотой 45 футов (14 м), он имел кабину, вмещающую весь экипаж бомбардировщика (пилот, штурман и бомбардир). В кабине был полный набор инструментов , которые пилот использовал для управления имитируемым самолетом. К куполу над кабиной была прикреплена система огней, некоторые из которых были коллимированы , имитируя созвездия , по которым штурман определял положение самолета. Движение купола имитировало изменение положения звезд с течением времени и движение самолета вокруг Земли. Штурман также получал имитированные радиосигналы с различных точек на земле. Под кабиной двигались «пластины рельефа» — большие, подвижные аэрофотоснимки земли внизу, — которые создавали у экипажа впечатление полета и позволяли бомбардировщику практиковаться в выстраивании целей для бомбардировки. Команда операторов сидела в контрольной будке на земле под машиной, из которой они могли имитировать погодные условия, такие как ветер или облака. Эта команда также отслеживала положение самолета, перемещая «краба» (маркер) на бумажной карте.

Тренажер небесной навигации Link был разработан в ответ на запрос Королевских военно-воздушных сил (RAF) в 1939 году. Королевские военно-воздушные силы заказали 60 таких машин, и первая из них была построена в 1941 году. Королевские военно-воздушные силы использовали лишь несколько из них, а остальные сдали в аренду США, где в конечном итоге их использовались сотни.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Насколько точна астронавигация по сравнению с GPS?
  2. ^ Бесплатный онлайн-морской альманах в формате PDF.
  3. ^ "07.03.09: Математическая динамика небесной навигации и астронавигации". teachersinstitute.yale.edu . Получено 2023-07-23 .
  4. ^ Navigator, Ocean (2003-01-01). "Сравнение методов снижения видимости - Ocean Navigator" . Получено 2023-07-23 .
  5. ^ АМЕРИКАНСКИЙ ПРАКТИЧЕСКИЙ НАВИГАТОРСКИЙ ЭПИТОМЕ НАВИГАЦИИ, стр. 270.
  6. ^ "Курсы морской навигации: линии положения, LOP". www.sailingissues.com . Получено 23 июля 2023 г.
  7. ^ Мехаффи, Джо. «Насколько точно ОТОБРАЖЕНИЕ ВРЕМЕНИ на моем GPS?». gpsinformation.net . Архивировано из оригинала 4 августа 2017 г. Получено 9 мая 2018 г.
  8. Ошибки в определении долготы, широты и азимута — I, Ф. А. Мак-Диармид, Королевское астрономическое общество Канады, 1914.
  9. ^ Артур Н. Кокс, ред. (2000). Астрофизические величины Аллена (4-е изд.). Нью-Йорк: AIP Press. стр. 244. ISBN 978-0-387-98746-0. Получено 17 августа 2010 г.
  10. ^ Брукс, Фредерик Дж. (1995) [1975]. Мифический человеко-месяц . Эддисон-Уэсли. стр. 64. ISBN 0-201-83595-9.
  11. ^ Р. Фицрой. «Том II: Труды Второй экспедиции». стр. 18.
  12. ^ Морской хронометр в эпоху электричества. Дэвид Рид, сентябрь 2015 г.
  13. ↑ Брошюра ВВС США (AFPAM) 11-216, главы 8–13
  14. ^ Курсанты ВМС не будут выбрасывать свои секстанты Архивировано 13 февраля 2009 г. в Wayback Machine , The New York Times Автор: ДЭВИД У. ЧЕН Опубликовано: 29 мая 1998 г.
  15. ^ Снова видим звезды: Военно-морская академия восстанавливает астрономическую навигацию Архивировано 23 октября 2015 г. в Wayback Machine , Capital Gazette Тимом Пруденте Опубликовано: 12 октября 2015 г.
  16. ^ Петерсон, Андреа (17 февраля 2016 г.). «Почему студенты Военно-морской академии впервые за десятилетие учатся ходить под парусами по звездам». The Washington Post . Архивировано из оригинала 22 февраля 2016 г.
  17. ^ – Астрономия 2. Навигация по небесным телам, автор Филип Сэдлер. Архивировано 22 ноября 2015 г. на Wayback Machine.
  18. ^ Кларк, Пилита (17 апреля 2015 г.). «Будущее полетов». Financial Times . Архивировано из оригинала 14 июня 2015 г. Получено 19 апреля 2015 г.
  19. Комиссариат, Тушна (4 июня 2014 г.). «Пульсары прокладывают путь космическим миссиям». Physics World . Архивировано из оригинала 18 октября 2017 г.
  20. ^ «Межпланетный GPS с использованием сигналов пульсара». MIT Technology Review . 23 мая 2013 г. Архивировано из оригинала 29 ноября 2014 г. Получено 29 августа 2017 г.
  21. ^ Беккер, Вернер; Бернхардт, Майк Г.; Йесснер, Аксель (2013-05-21). «Автономная навигация космического аппарата с пульсарами». Acta Futura . 7 (7): 11–28. arXiv : 1305.4842 . Bibcode : 2013AcFut...7...11B. doi : 10.2420/AF07.2013.11. S2CID  118570784.
  22. ^ Кребс, Гюнтер. "XPNAV 1". Космическая страница Гюнтера . Архивировано из оригинала 2016-11-01 . Получено 2016-11-01 .
  23. ^ "Китайский Великий поход-11 запускает первый навигационный спутник Pulsar на орбиту". Spaceflight101.com. 10 ноября 2016 г. Архивировано из оригинала 24 августа 2017 г.
  24. ^ "NICER проявился в полете SpaceX-11 по доставке грузов на МКС". Новости NICER. NASA. 1 декабря 2015 г. Архивировано из оригинала 24 марта 2017 г. Получено 14 июня 2017 г. Ранее запланированный к запуску в декабре 2016 г. на SpaceX-12, NICER теперь полетит на Международную космическую станцию ​​с двумя другими полезными грузами на SpaceX Commercial Resupply Services (CRS)-11 в негерметичном багажнике корабля Dragon.
  25. ^ "Вторая мировая война". Краткая история моделирования полетов самолетов . Архивировано из оригинала 9 декабря 2004 года . Получено 27 января 2005 года .
  26. ^ "Капрал Томисита "Томми" Флемминг-Келли-USMC-Тренер по астронавигации −1943/45". Воспоминания о Второй мировой войне. Архивировано из оригинала 2005-01-19 . Получено 27 января 2005 г.

Внешние ссылки

Медиафайлы по теме «Астронавигация по небесным телам» на Wikimedia Commons