Учебное пособие «Морская навигация» создано с учетом опыта многолетнего преподавания в Московской яхтенной школе и предназначено для подготовки яхтсменов в процессе очного, заочного или самостоятельного обучения.
Учебное пособие отражает вопросы морской навигации применительно к яхтингу и может быть полезным для яхтсменов, делающих первые шаги в освоении паруса, для яхтенных рулевых и капитанов, повышающих квалификацию, для судоводителей, готовящихся к управлению моторными катерами и яхтами.
Работа посвящена созданию аппаратно-программного прототипа беспилотного транспортного средства и отработке его аппаратно-программной архитектуры в попытке создать универсальное стандартное решение для такого типа устройств. Беспилотники уже являются объективной реальностью, определяющей будущее развитие наземного, воздушного, морского и речного транспорта. Существуют все технические предпосылки для их реализации: системы глобальной и локальной навигации, электронная картография, системы связи, оптические системы наблюдения, автоматическая идентификационная система, методы автоматизации процессов управления транспортным средством, надежные силовые движительные установки, источники электроэнергии. Для транспорта любого типа движение по заданной траектории является рядовой задачей с известными устоявшимися методами решения. Нишей для исследований продолжают оставаться архитектурные реализации совместной работы и взаимодействие аппаратных и программных частей беспилотника: сенсоров, движителей, периферийных устройств, управляющей части. Особенно это касается тех случаев, когда управление беспилотником осуществляется в комбинированном режиме, сочетающем автономный (автоматический) и дистанционно управляемый режимы работы. Рассмотрены существующие проекты беспилотных транспортных средств. Дается возможное архитектурное решение, включающее клиентскую, серверную и аппаратную части. Предложена архитектура подсистемы управления беспилотником. Предлагаемые идеи отработаны на созданном прототипе беспилотника автомобильного типа. Не теряя общности, они могут быть использованы в беспилотниках любого типа: наземных, морских и воздушных.
Наука о судовождении, основной раздел которой называется навигацией, возникла еще в древности и успешно развивается в наше время. Навигационная аппаратура непрерывно совершенствуется и пополняется новыми приборами, а это обеспечивает более точное вождение кораблей и самолетов. Широчайшие возможности открыло перед навигацией радио. Оно стало верным другом моряков и летчиков. Радио незаменимо как средство связи в морском и воздушном флоте и чрезвычайно широко применяется в судовождении и самолетовождении. С помощью радио можно установить, в каком месте необъятной поверхности океана проплывает корабль, определить местоположение летящего за облаками самолета. Радио, как незримый путеводитель, помогает штурману корабля выбрать верный путь, обеспечивает ориентировку в наиболее трудных условиях плавания или полета. О том, как устроены и работают основные радионавигационные приборы, применяемые в морском флоте и авиации, мы коротко расскажем в этой книжке.
АППАРАТУРА СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ ДЛЯ ОСНАЩЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Дается анализ современных публикаций по навигации и позиционированию разнородных беспилотных объектов, функционирующих в разных физических средах. Описаны современные средства измерения и проблемы навигации беспилотных аппаратов. Особое внимание уделено средствам измерений беспилотных аппаратов для обеспечения их автономности, скрытности и защищенности от помех. Рассмотрены вопросы использования геофизических полей Земли, одометрии, видеосистем, инерциальных навигационных систем, спутниковых средств и вопросы комплексирования информации.
Материал пособия адаптирован к программе первоначальной подготовки летного состава ГА к выполнению международных полетов.
Он может быть использован также для поддержания профессионального уровня пилотов и штурманов, выполняющих международные полеты, и при подтверждении ими квалификации в учебных центрах ГА.
Сегодня трасса Северного Морского Пути является наименее протяжённым морским транспортным путём, который соединяет Страны Европы и страны Дальнего Востока.
Одним из ключевых преимуществ перевозок по Северному морскому пути является экономия времени, например, от Мурманска до Шанхая время движения грузов по Северному морскому пути сокращается практически в два раза, чем при перевозке другими маршрутами.
Северной морской путь является логистически стабильным, находится полностью в исключительной экономической зоне России, другие страны и силы не могут негативно влиять на процесс перевозок.
Проблемой перевозок в пространстве Северного морского пути является необходимость ледокольного сопровождения судов в большую часть времени года, что увеличивает стоимость транзита грузов, перевозимых морским транспортом по Северному морскому пути.
При этом значение Северного морского пути увеличивается: рост его перспектив связан, в том числе, с таким фактором, как Глобальное потепление. Северный морской путь становится международной магистралью.
Развитие Северного морского пути обеспечивает формирование транспортной артерии, которая представляет собой глобальный транспортный коридор. Китай и другие страны заинтересованы в использовании трассы Северного морского пути, которая обеспечивает наиболее короткий и безопасный маршрут между портами Европы и Азии.
Объёмы морских грузовых перевозок по трассе Северного морского пути растут, проект развития Северного морского пути называют наиболее эффективным инвестиционным транспортным мегапроектом в Российской Федерации.
Книга посвящена ретроспективному обзору прикладных методов современной небесной механики, использование которых позволило успешно реализовать за более чем шестидесятилетний период целый ряд значительных отечественных и международных космических проектов от первых космических аппаратов исследования Луны, Венеры и Марса до космического комплекса «Спектр-Р». Книга отражает основные результаты многолетнего плодотворного сотрудничества научных коллективов АО «НПО Лавочкина» и ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. Это сотрудничество в области исследований Луны и Солнечной системы началось более полувека назад. Описывается также использование методов баллистического проектирования перспективных проектов исследования Солнечной системы: «Спектр-РГ», «Интергелиозонд», «Венера-Д» и «Лаплас-П».
Книга состоит из трёх разделов. В первом разделе рассмотрены методы проектирования траекгорий перелётов. Рассмотрены перелёты между небесными телами, между Землёй и Луной, а также полёты КА для научного исследования Вселенной. Отдельно рассмотрены вопросы проектирования траекторий КА «Спектр-Р» для обеспечения работы наземно-космического интерферометра. Значительное место уделено описанию современных методов проектирования орбит в окрестности либрационных точек. Второй раздел посвящён проектированию перелётов с использованием последовательностей гравитационных манёвров около естественных небесных тел, позволяющих получить дополнительную характеристическую скорость космического аппарата, обеспечивающую реализацию траекторий, необходимых для выполнения научной задачи. Рассмотрены гравитационные манёвры для изменения орбитальной энергии и наклонения орбиты КА. Методам баллистико-навигационного обеспечения полётов КА посвящен третий раздел книги. В этом разделе рассмотрены математические модели движения КА, включая гравитационные возмущения, аэродинамические силы, влияние давления солнечной радиации, воздействие тяги двигателя.
Книга будет полезной как для сложившихся ученых и инженеров, так и для аспирантов и студентов.
В книге изложены теоретические основы построения и проведен анализ технических характеристик систем автономной навигации космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Рассмотрены системы, созданные или исследованные в эпоху, предшествующую вводу в строй спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС и GPS, а также перспективная прецизионная интегрированная система с использованием протяжённых наземных ориентиров, которая может быть создана на базе современных информационных технологий в качестве резервной для систем с использованием аппаратуры потребителей СРНС. В рамках исследования резервной системы разработаны основы теории оптимального сканирования поверхности Земли.
Впервые в одной книге изложены результаты исследований и практических разработок авторов, опубликованные ранее лишь в журнальных статьях и учебных пособиях.
Книга адресована научным работникам, преподавателям и студентам вузов аэрокосмической отрасли, специализирующимся в области космической навигации, а также соискателям учёных степеней.
В книге освещены основные проблемы навигационного обеспечения совместного полета космических кораблей «Союз» и «Аполлон». Рассмотрены вопросы совместимости средств и методов определения и прогнозирования орбит. Дано описание навигационного плана полета, приведены методы решения навигационных задач при автономных и совместных тренировках и в реальном полете.
Издание рассчитано на специалистов по управлению космическими аппаратами и космической навигации.