Виды навигации: Навигация на сайте: как ее правильно построить?

• Языковая – используется на сайтах, потенциальная аудитория которых мультиязычна. Пользователю предлагается выбрать наиболее удобный язык, на котором будет отображаться информация. В большинстве своем такой тип навигации внедряется на сайтах различных международных организаций. Использование языковой навигации позволяет избежать необходимости создания нескольких одинаковых сайтов с контентным наполнением на различных языках.
• Основная – ссылки на наиболее важные разделы сайта, размещаются обычно в меню. Большинство ресурсов ограничиваются только ей, поскольку она подходит для небольших проектов в несколько десятков страниц.
• Глобальная – это те ссылки, которые должны быть видны с любой страницы сайта, к примеру ссылки на главную страницу.
• Рекламная навигация – к ней относятся ссылки, расположенные для привлечения клиентов на другие ресурсы или страницы с предложением услуг или продукции. Такая навигация может быть, как текстовой, так и графической, в зависимости от замысла дизайнера.
• Тематическая – к такому типу навигации относятся ссылки на близкие по тематике разделы. К примеру, похожие публикации на новостных сайтах. Также это могут быть ссылки под одной статьей с возможностью перехода к следующей или к предыдущей. Наглядно демонстрирует пример тематической навигации фотогалереи, в большинстве из которых под каждым фото будут ссылки, по которым можно просмотреть предыдущее или следующее по порядку фото.
• Навигация в контенте – в основном используется для внутренней перелинковки страниц сайта с целью лучшей поисковой оптимизации. Выглядит как ссылка в тексте страницы, направляющая на другой ресурс или другой раздел.
• Указательная – показывает пользователю, в какой части сайта он находится на данный момент. Удобна для крупных порталов и сайтов с множеством разделов. Такой вид навигации позволяет пользователю легко ориентироваться в большом объеме информации.
• Географическая – применяется в основном для крупных сайтов или туристических порталов, которым требуется наглядно указать страну, город или регион, к которому относится раздел, в котором пользователь находится. Такой вид навигации обычно компонуется со ссылками на полезные материалы о стране или туристической достопримечательности.
• Поисковая навигация – в этом случае можно ввести интересующую информацию в поисковую строку (слово или фразу), и система найдет на сайте материалы, где встречается это буквосочетание. Некоторые порталы не ограничиваются поиском только по своей площадке, а попутно выдают пользователя информацию из поисковых систем по интересующему вопросу.

В зависимости от тематики, позиционирования сайта, а также от объема информации на нем, выбирается тот или иной вид навигации. В некоторых случаях варианты компонуются при необходимости, но обычно владельцы ограничиваются 1-2 видами из перечисленных. Необходимость использования того или иного типа навигации диктуется в основном удобством для посетителя при поиске нужной информации.

По типу реализации всю навигацию можно разделить на 4 вида:

• Текстовая – ссылки на разделы сайта или на внешние ресурсы оформлены просто в виде текста.
• Графическая – позволяет представить навигацию в более привлекательном формате. Для создания используются прорисованные элементы меню и кнопки.
• HTML –при помощи разнообразных форм можно спрятать громоздкое меню так, чтобы оно показывалось только при наведении курсора на корневую папку. Применение такой навигации, позволяет существенно сэкономить место на странице.
• Java и Flash технологии – такой тип меню можно сделать более интерактивным и запрограммировать определенные эффекты при наведении курсора или нажатии на ссылку. Это наиболее сложный в реализации вид, но вместе с тем наиболее эффектно выглядящий.

В зависимости от типа разрабатываемого проекта выбирается наиболее соответствующий целям и задачам тип навигации по сайту, позволяющий добиться максимального удобства для конечного пользователя или же подтолкнуть его к необходимым действиям.

Удобная навигация сайта – одно из условий высокой конверсии

Для того чтобы получить от пользователя нужное действие или мотивировать его зайти на требуемую страницу, производится общая оценка юзабилити сайта.

Уже доказанным фактом является то, что от ее удобства зависит, сколько людей посетивших сайт, останутся на нем, вернутся на него снова и добавят ссылку в закладки. Продуманная система навигации позволяет удержать и заинтересовать пользователя, а также превратить его в постоянного посетителя сайта или клиента.

Обзор различных навигационных систем. – NaviShop

Обзор: GLONASS – Россия, NAVSTAR (GPS) – США, GALILEO – Европа, BEIDOU (COMPASS) – Китай.

Реальность сегодняшнего дня такова, что сфера телекоммуникаций играет значительную роль в нашей жизни. Различные страны активно инвестирую в её развитие, понимая, что современная жизнь требует улучшения в этой сфере человеческой деятельности. В 20 столетии человечество сделало значительный шаг вперед, создав глобальные космические системы определения местонахождения и телекоммуникации.

Исторически ГЛОНАСС и GPS стартовали почти одновременно – разница в развертывании полной группировки 24 спутника была 2 года – но потом пути систем разошлись. GPS развивался планомерно и равномерно, а ГЛОНАСС вместе со всей страной пережил системный кризис начала 90-х. Начиная с 2000 года начались работы по восстановлению ГЛОНАСС, и сейчас они дают ощутимые плоды. В настоящее время на орбите находится 28 спутников, из которых 22 используется по назначению (3 временно выведены на техобслуживание, 1в резерве и 2 на этапе летных испытаний).

К концу 2020 года, с учетом европейской системы «Галилео» и китайской «Компас», на орбите уже находятся 136 навигационных спутников (32 GPS, 28 ГЛОНАСС, 27 GALILEO и 49 COMPASS). Если пару лет назад, например, четырехсистемный приемник был некоторой технической проблемой (он потребляет намного большую мощность, чем только GPS решение), то сейчас, после смены 3-4 поколений электроники эти вопросы уже решены. Соответственно, чем больше разных навигационных систем поддерживается приемником и навигационным или мониторинговым устройством, тем выше качество навигации. 

ГЛОНАСС – российская система навигации.

ГЛОНАСС — Глобальная Навигационная Спутниковая Система. Советская и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР. Основой системы должны являться 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8° и высотой 19 100 км.

Принцип измерения аналогичен американской системе навигации NAVSTAR GPS. Первый спутник ГЛОНАСС был выведен Советским Союзом на орбиту 12 октября 1982 года. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию с орбитальной группировкой из 12 спутников. В декабре 1995 года спутниковая группировка была развернута до штатного состава — 24 спутника. Вследствие недостаточного финансирования, а также из-за малого срока службы, число работающих спутников сократилось к 2001 году до 6. В августе 2001 года была принята федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система», согласно которой полное покрытие территории России планировалось уже в начале 2008 года, а глобальных масштабов система достигла бы к началу 2010 года.

Для решения данной задачи планировалось в течение 2007, 2008 и 2009 годов произвести шесть запусков РН и вывести на орбиту 18 спутников — таким образом, к концу 2009 года группировка вновь насчитывала бы 24 аппарата. В конце марта 2008 года совет главных конструкторов по российской глобальной навигационной спутниковой системе (ГЛОНАСС), заседавший в Российском научно-исследовательском институте космического приборостроения, несколько скорректировал сроки развёртывания космического сегмента ГЛОНАСС.

Прежние планы предполагали, что на территории России системой станет возможно пользоваться уже к 31 декабря 2007 года; однако для этого требовалось 18 работающих спутников, из которых некоторые успели выработать свой гарантийный ресурс и прекратили работать. Таким образом, хотя в 2007 году план по запускам спутников ГЛОНАСС был выполнен (на орбиту вышли 6 аппаратов), орбитальная группировка по состоянию на 27 марта 2008 года включала лишь шестнадцать работающих спутников. 25 декабря 2008 года количество было доведено до 18 спутников. На совете главных конструкторов ГЛОНАСС, план развёртывания системы был скорректирован с той целью, чтобы на территории России система ГЛОНАСС заработала хотя бы к 31 декабря 2008 года. Прежние планы предполагали запуск на орбиту двух троек новых спутников «Глонасс-М» в сентябре и в декабре 2008 года; однако в марте 2008 года сроки изготовления спутников и ракет были пересмотрены, чтобы ввести все спутники в эксплуатацию до конца года. Предполагалось, что запуски состоятся раньше на два месяца и система до конца года в России заработает.

Планы были реализованы в срок. 29 января 2009 года было объявлено, что первым городом страны, где общественный транспорт в массовом порядке будет оснащён системой ГЛОНАСС, станет Сочи. На тот момент ГЛОНАСС-оборудование производства компании «M2M телематика» было установлено на 250 сочинских автобусах. 

15 декабря 2009 года на встрече премьер-министра России Владимира Путина с главой Роскосмоса Анатолием Перминовым было заявлено, что развёртывание ГЛОНАСС будет окончено к концу 2010 года. К 30 марта 2010 года количество работающих КА было доведено до 21 (плюс 2 резервных КА).

2 сентября 2010 года общее количество спутников ГЛОНАСС было доведено до 26 — группировка была полностью развёрнута для полного покрытия Земли

7 декабря 2015 года было объявлено о завершении создания системы ГЛОНАСС. Готовая система была направлена на заключительные испытания Минобороны РФ  

Точность навигации.

В настоящее время точность определения координат системой ГЛОНАСС несколько отстаёт от аналогичных показателей для GPS. Согласно данным Российской системы дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ), на 18 сентября 2012 года, ошибки навигационных определений ГЛОНАСС (при p = 0,95) по долготе и широте составляли 3—6 м при использовании в среднем 7—8 КА (в зависимости от точки приёма). В то же время ошибки GPS составляли 2—4 м при использовании в среднем 6—11 КА (в зависимости от точки приёма). Согласно заявлениям главы «Роскосмоса» Анатолия Перминова, принимаются меры по увеличению точности.

В 2011 году была модернизирована система наземного комплекса управления. Результатом программы модернизации стало увеличение точности навигационных определений системы ГЛОНАСС в 2-2,5 раза, что составляет порядка 2,8 м для гражданских потребителей

К 2021 году точность системы ГЛОНАСС должна возрасти до до 0,6 метра с дальнейшим доведением до 10 см. Среди мер по повышению точности российской системы обычно называются пополнение орбитальной группировки, увеличение точности эфемерид, улучшение потребительских устройств и постепенная замена спутников на более совершенные Глонасс-М и Глонасс-К.  

Кроме того, повышение точности позиционирования, предполагается достигнуть путем развития сети наземных станций, обеспечивающих дифференциальную коррекцию сигнала. В 2020 году сеть унифицированных станций сбора измерений (УССИ) охватывала территорию России и сопредельных государств состояла из 56 станций, дислоцированных на территории РФ и 12 УССИ за рубежом.

Доступность навигации.

Информационно-аналитический центр ГЛОНАСС публикует на своём сайте официальные сведения о доступности навигационных услуг в виде карт мгновенной и интегральной доступности, а также позволяет вычислить зоны видимости для данного места и даты. Оперативный и апостериорный мониторинг систем GPS и ГЛОНАСС также осуществляет Российская система дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ). На 4 февраля 2010 года количество видимых над горизонтом над Россией спутников ГЛОНАСС, как правило, было равно 6-8 КА. Согласно карте интегральной доступности точность определения координат «хорошая» и лучше (PDOP ≤ 6) осуществлялось для России практически в течение всего дня (точнее, для 95 % времени в течение дня, хотя для самых южных районов иногда бывает 92 %).

В некоторых районах земного шара «хорошая» и лучше точность определения координат (PDOP ≤ 6) могло осуществляться только в течение 80 % времени суток, а в некоторых точках и в течение 70 %. На 29 марта 2010 года количество видимых над горизонтом над Россией спутников ГЛОНАСС, как правило, было равно 7-8 КА. Для 30 марта 2010 года согласно карте интегральной доступности точность определения координат «хорошая» и лучше (PDOP ≤ 6) осуществляется для России практически в течение всего дня (точнее, для 99 % времени в течение дня для всей страны кроме района Владивостока, где этот показатель равен 95 %). В некоторых районах земного шара «хорошая» и лучше точность определения координат (PDOP ≤ 6) может осуществляться только в течение 92 % времени суток, а в некоторых точках и в течение 80 %. По состоянию на ноябрь 2020 года официальный «прогноз точности навигационного определения по ГНСС ГЛОНАСС» указывает точность около 2-4 метров

При совместном использовании ГЛОНАСС и GPS в совместных приёмниках (практически все ГЛОНАСС приёмники являются совместными) точность определения координат практически всегда «отличная» вследствие большого количества видимых КА и их хорошего взаимного расположения.

27 сентября 2011 года вышло постановление правительства Российской Федерации об обязательном оснащении пассажирских транспортных средств совмещенными модулями ГЛОНАСС/GPS .

NAVSTAR (GPS) – американская система навигации.

GPS (англ. Global Positioning System) — Глобальная система позиционирования. NAVSTAR GPS (англ. NAVigation Satellites providing Time And Range — обеспечивающие измерение времени и расстояния навигационные спутники). Спутниковая система навигации, позволяющая в любом месте Земли (включая приполярные области), почти при любой погод

Навигация — Navigation — qaz. wiki

Процесс мониторинга и управления перемещением корабля или транспортного средства из одного места в другое

Навигация — это область исследования, в которой основное внимание уделяется процессу мониторинга и управления перемещением корабля или транспортного средства из одного места в другое. Сфера навигации включает четыре основные категории: наземная навигация, морская навигация, воздушная навигация и космическая навигация.

Это также термин искусства, используемый для обозначения специальных знаний, используемых навигаторами для выполнения задач навигации. Все методы навигации включают определение местоположения навигатора по сравнению с известными местоположениями или шаблонами.

Навигация в более широком смысле может относиться к любому навыку или обучению, которое включает определение положения и направления. В этом смысле навигация включает спортивное ориентирование и пешеходную навигацию.

История

В европейский средневековый период навигация считалась частью набора семи механических искусств , ни одно из которых не использовалось для длительных путешествий через открытый океан. Полинезийская навигация , вероятно, является самой ранней формой навигации в открытом океане, она была основана на воспоминаниях и наблюдениях, записанных с помощью научных инструментов, таких как палочные карты океанских волн Маршалловых островов . Ранние тихоокеанские полинезийцы использовали движение звезд, погоду, положение определенных видов диких животных или размер волн, чтобы найти путь от одного острова к другому.

Морская навигация с использованием научных инструментов, таких как морская астролябия, впервые появилась в Средиземном море в средние века. Хотя сухопутные астролябии были изобретены в эллинистический период и существовали в классической древности и в Золотой век ислама , самая старая запись о морской астролябии — это запись майорканского астронома Рамона Лулля, датируемая 1295 годом. Совершенствование этого навигационного инструмента приписывается португальским мореплавателям во время ранние португальские открытия в эпоху географических открытий . Самое раннее известное описание того , как создавать и использовать морскую астролябию происходит от испанского космографа Кортес де Альбакар «s Arte де Navegar ( Искусство навигации ) , опубликованного в 1551 году, на основе принципа archipendulum , используемого при построении египетских пирамид .

Навигация в открытом море с использованием астролябии и компаса началась в эпоху Великих географических открытий в 15 веке. Португальцы начали систематическое исследование атлантического побережья Африки с 1418 года под покровительством принца Генриха . В 1488 году этим путем Бартоломеу Диаш достиг Индийского океана . В 1492 году испанские монархи профинансировали экспедицию Христофора Колумба , которая плыла на запад, чтобы добраться до Индии через Атлантический океан, что привело к открытию Америки . В 1498 году португальская экспедиция под командованием Васко да Гамы достигла Индии , обогнув Африку, открыв прямую торговлю с Азией . Вскоре в 1512 году португальцы поплыли еще дальше на восток, к островам пряностей , а годом позже высадились в Китае .

Первое кругосветное плавание было завершено в 1522 году экспедицией Магеллан-Элькано , испанским открытием во главе с португальским исследователем Фердинандом Магелланом и завершенным испанским мореплавателем Хуаном Себастьяном Элькано после его смерти на Филиппинах в 1521 году. Флот из семи человек. корабли вышли из Санлукар-де-Баррамеда на юге Испании в 1519 году, пересекли Атлантический океан и после нескольких остановок обогнули южную оконечность Южной Америки . Некоторые корабли были потеряны, но оставшийся флот продолжил движение через Тихий океан, сделав ряд открытий, включая Гуам и Филиппины. К тому времени из первоначальных семи галеонов осталось только два. « Виктория» под предводительством Элькано пересекла Индийский океан и на север вдоль побережья Африки, чтобы наконец прибыть в Испанию в 1522 году, через три года после своего отъезда. « Тринидад» отплыл от Филиппин на восток, пытаясь найти морской путь обратно в Америку , но безуспешно. Маршрут на восток через Тихий океан, также известный как tornaviaje (обратный путь), был открыт только сорок лет спустя, когда испанский космограф Андрес де Урданета отплыл из Филиппин на север до параллели 39 ° и натолкнулся на восточное течение Куросио, которое забрало его галеон. через Тихий океан. Он прибыл в Акапулько 8 октября 1565 года.

Этимология

Термин происходит из 1530-х годов, от латинского navigationem (nom. Navigatio ), от navigatus , стр. Navigare «плыть, плыть, идти по морю, управлять кораблем», от navis «корабль» и корень agere ». водить».

более старая работа «Навгати» на санскрите пересматривается как исходное слово «Навигация».

Базовые концепты

Широта

Грубо говоря, широта места на Земле — это его угловое расстояние к северу или югу от экватора . Широта обычно выражается в градусах (обозначенных °) в диапазоне от 0 ° на экваторе до 90 ° на северном и южном полюсах. Широта Северного полюса — 90 ° северной широты, а широта Южного полюса — 90 ° южной широты. Моряки вычислили широту в Северном полушарии, наблюдая Полярную звезду Полярной звезды с помощью секстанта и используя таблицы уменьшения видимости для корректировки высоты глаза. и атмосферная рефракция. Высота Полярной звезды в градусах над горизонтом — это широта наблюдателя в пределах одного градуса или около того.

Долгота

Подобно широте, долгота места на Земле — это угловое расстояние к востоку или западу от нулевого меридиана или гринвичского меридиана . Долгота обычно выражается в градусах (отмеченных °) в диапазоне от 0 ° на гринвичском меридиане до 180 ° восточной и западной долготы . Сидней , например, имеет долготу около 151 ° восточной долготы . Нью-Йорк имеет 74 ° западной долготы . Большую часть истории моряки изо всех сил пытались определить долготу. Долготу можно вычислить, если известно точное время обнаружения. В отсутствие этого можно использовать секстант для измерения расстояния до Луны (также называемого лунным наблюдением , или для краткости «лунным»), которое с помощью морского альманаха можно использовать для расчета времени на нулевой долготе (см. Среднее время по Гринвичу ) . Надежные морские хронометры были недоступны до конца 18 века и недоступны до 19 века. Около ста лет, примерно с 1767 по 1850 год, моряки, у которых не было хронометра, использовали метод лунных расстояний для определения времени по Гринвичу и определения своей долготы. Моряк с хронометром мог проверить его показания, используя лунное определение времени по Гринвичу.

Локсодромия

В навигации прямая линия (или локсодромия) — это линия, пересекающая все меридианы долготы под одним и тем же углом, т. Е. Путь, полученный из определенного начального пеленга. То есть, взяв начальный пеленг, следует двигаться по тому же пеленгу, не меняя направления, измеренного относительно истинного или магнитного севера.

Способы навигации

Большинство современных систем навигации основывается, прежде всего, на позициях, определяемых электронным способом приемниками, собирающими информацию со спутников. Большинство других современных техник основаны на пересечении линий позиции или LOP.

Линия положения может относиться к двум разным вещам: линии на графике или линии между наблюдателем и объектом в реальной жизни. Пеленг — это мера направления на объект. Если навигатор измеряет направление в реальной жизни, угол может быть нанесен на навигационную карту, и навигатор будет на этой линии на карте.

Помимо пеленгов, навигаторы также часто измеряют расстояния до объектов. На графике расстояние образует круг или дугу положения. Окружности, дуги и гиперболы позиций часто называют линиями позиций.

Если навигатор рисует две линии позиции, и они пересекаются, он должен быть в этой позиции. Исправление является пересечением двух или более Lops.

Если доступна только одна линия позиции, она может быть оценена относительно позиции точного счисления, чтобы установить оценочную позицию.

Линии (или круги) позиции могут быть получены из различных источников:

• небесное наблюдение (короткий отрезок круга равной высоты , но обычно изображаемый в виде линии),
• земной диапазон (естественный или искусственный), когда две отмеченные точки находятся на одной линии друг с другом,
• пеленг компаса на объект на карте,
• дальность действия радара до объекта на карте,
• на определенных берегах — зондирование глубины с помощью эхолота или выносной линии .

Есть некоторые методы, которые сегодня редко используются, такие как «погружение света» для расчета географического расстояния от наблюдателя до маяка.

Способы навигации изменились с течением времени. Каждый новый метод улучшал способность моряка завершить свое путешествие. Одно из самых важных суждений, которое должен сделать навигатор, — это лучший метод, который нужно использовать. Некоторые типы навигации представлены в таблице.

Иллюстрация	Описание	заявка
Традиционные методы навигации включают:
	В морской навигации — Dead reckoning или DR, при котором человек продвигается на предыдущую позицию, используя курс и скорость корабля. Новая позиция называется позицией DR. Принято считать, что только курс и скорость определяют положение DR. Корректировка положения DR для отклонения , текущих эффектов и ошибки рулевого управления приводит к расчетному положению или EP. Инерционный навигатор развивается чрезвычайно точный EP.	Используется всегда.
	В морском судоходстве лоцманская проводка включает в себя плавание в закрытых / прибрежных водах с частым определением местоположения относительно географических и гидрографических характеристик.	Когда в пределах видимости земли.
	Наземная навигация — это дисциплина следования по маршруту по местности пешком или на транспортном средстве с использованием карт с привязкой к местности, компаса и других основных навигационных инструментов и / или использования ориентиров и знаков. Навигация — это более простая форма.	Используется всегда.
	Небесная навигация включает сокращение небесных измерений до линий положения с использованием таблиц, сферической тригонометрии и альманахов . Он в основном используется на море, но может использоваться и на суше.	Используется в основном в качестве резервной копии спутниковых и других электронных систем в открытом океане.
Электронная навигация охватывает любые методы определения местоположения с помощью электронных средств, включая:
	Радионавигация использует радиоволны для определения местоположения либо системами радиопеленгации, либо гиперболическими системами, такими как Decca , Omega и LORAN-C .	Доступность снизилась из-за развития точной GNSS.
	Радиолокационная навигация использует радар для определения расстояния до объектов, положение которых известно, или пеленга. Этот процесс отличается от использования радара в качестве системы предотвращения столкновений.	В первую очередь, когда находится в пределах досягаемости радара до земли.
	Спутниковая навигация использует глобальную навигационную спутниковую систему (GNSS) для определения местоположения.	Используется во всех ситуациях.

Практика навигации обычно включает комбинацию этих различных методов.

Психологические проверки навигации

Путем мысленных навигационных проверок пилот или штурман оценивает траектории, расстояния и высоты, которые затем помогают пилоту избегать грубых навигационных ошибок.

Пилотирование

Пилотирование (также называемое лоцманской проводкой) включает в себя управление воздушным судном с помощью визуальных ориентиров по ориентирам или водным судном в ограниченных водах и определение его местоположения как можно точнее через частые промежутки времени. В большей степени, чем на других этапах навигации, важны правильная подготовка и внимание к деталям. Процедуры различаются от судна к судну, а также между военными, коммерческими и частными судами.

Военная команда штурмана почти всегда будет состоять из нескольких человек. Военный штурман мог бы иметь пеленгаторов, размещенных у гироскопических ретрансляторов на крыльях мостика, для одновременного пеленгования, в то время как гражданский штурман часто должен сам определять и наносить их на карту. В то время как у военного штурмана будет пеленгатор и кто-то, кто будет записывать записи для каждой точки, гражданский штурман будет просто управлять пеленгами на карте по мере их измерения и не записывать их вообще.

Если судно оборудовано электронной картографической навигационной информационной системой (ECDIS), штурману целесообразно просто следить за движением судна по выбранному пути, визуально удостоверяясь, что судно движется по желаемому маршруту, проверяя компас, эхолот и другие индикаторы только изредка. Если пилот находится на борту, как это часто бывает в самых ограниченных водах, на его суждение обычно можно положиться, что еще больше снижает рабочую нагрузку. Но если ЭКНИС выйдет из строя, штурману придется полагаться на свое мастерство в руководстве и проверенные временем процедуры.

Небесная навигация

Небесные навигационные системы основаны на наблюдении за положением Солнца , Луны , планет и навигационных звезд . Такие системы используются как для наземной, так и для межзвездной навигации. Зная, над какой точкой вращающейся Земли находится небесный объект, и измерив его высоту над горизонтом наблюдателя, навигатор может определить расстояние до этой точки. Морской альманах и морской хронометр , используются для вычисления подпункта на земле небесного тело находится над и секстантным используются для измерения угловой высоты тела над горизонтом. Затем эту высоту можно использовать для вычисления расстояния от подпункта для создания круговой линии положения. Навигатор последовательно выстреливает несколько звезд, чтобы получить ряд перекрывающихся линий положения. Там, где они пересекаются, и есть небесная точка. Также можно использовать луну и солнце. Солнце также может использоваться само по себе для съемки последовательности линий положения (лучше всего делать это около полудня по местному времени) для определения положения.

Морской хронометр

Чтобы точно измерить долготу, необходимо записать точное время появления секстанта (с точностью до секунды, если возможно). Каждая секунда ошибки эквивалентна 15 секундам ошибки долготы, которая на экваторе является ошибкой положения в 0,25 морской мили, что примерно соответствует пределу точности ручной астронавигации.

Морской хронометр с пружинным приводом — это точный хронометр, используемый на борту корабля для определения точного времени при наблюдении за небом. Хронометр отличается от часов с пружинным приводом главным образом тем, что он содержит регулируемое рычажное устройство для поддержания равномерного давления на заводную пружину и специальный баланс, предназначенный для компенсации колебаний температуры.

Хронометр с пружинным приводом устанавливается приблизительно на среднее время по Гринвичу (GMT) и не сбрасывается до тех пор, пока прибор не будет отремонтирован и очищен, обычно с трехлетними интервалами. Разница между временем по Гринвичу и временем хронометра тщательно определяется и применяется как поправка ко всем показаниям хронометра. Хронометры с пружинным приводом необходимо заводить каждый день примерно в одно и то же время.

Морские хронометры с кварцевым кристаллом заменили хронометры с пружинным приводом на борту многих судов из-за их большей точности. Они поддерживаются по Гринвичу непосредственно с помощью радиосигналов времени. Это устраняет ошибку хронометра и исправляет ошибки часов. Если секундная стрелка ошибается на считываемую величину, ее можно сбросить электрически.

Основным элементом для генерации времени является кварцевый генератор. Кристалл кварца имеет температурную компенсацию и герметично закрыт в вакуумированном корпусе. Возможна калиброванная регулировка для корректировки старения кристалла.

Хронометр рассчитан на работу минимум 1 год от одного комплекта батареек. Наблюдения могут быть рассчитаны по времени, а судовые часы установлены с часами для сравнения, которые устанавливаются на хронометр и переносятся на крыло мостика для записи времени наблюдения. На практике подойдут наручные часы, согласованные с точностью до секунды с хронометром.

Секундомер, с пружинным заводом или цифровой, также может использоваться для наблюдений за небом. В этом случае часы запускаются хронометром в известное время по Гринвичу, и время, прошедшее с каждого прицела, добавляется к нему, чтобы получить время по Гринвичу прицела.

Все хронометры и часы следует регулярно проверять с помощью радиосигнала времени. Время и частота радиосигналов времени указаны в таких публикациях, как Radio Navigational Aids .

Морской секстант

Второй важнейший компонент астрономической навигации — измерение угла, образующегося в глазах наблюдателя между небесным телом и видимым горизонтом. Секстант, оптический инструмент, используется для выполнения этой функции. Секстант состоит из двух основных сборок. Рама представляет собой жесткую треугольную структуру с осью вверху и градуированным сегментом круга, называемым «дугой», внизу. Второй компонент — это индексный рычаг, который прикреплен к шарниру в верхней части рамы. Внизу — бесконечный верньер, который зажимается зубцами на дне «дуги». Оптическая система состоит из двух зеркал и, как правило, телескопа малой мощности. Одно зеркало, называемое «индексным зеркалом», крепится к верхней части индексного рычага над шарниром. Когда рычаг указателя перемещается, это зеркало вращается, и градуированная шкала на дуге показывает измеренный угол («высоту»).

Второе зеркало, называемое «стекло горизонта», крепится к передней части рамы. Одна половина стекла горизонта посеребрена, а другая половина прозрачна. Свет от небесного тела попадает в индексное зеркало и отражается в посеребренную часть стекла горизонта, а затем обратно в глаз наблюдателя через телескоп. Наблюдатель манипулирует указательным рычагом, так что отраженное изображение тела в стекле горизонта просто опирается на визуальный горизонт, видимый через прозрачную сторону стекла горизонта.

Регулировка секстанта состоит из проверки и юстировки всех оптических элементов, чтобы исключить «коррекцию индекса». Коррекцию индекса следует проверять, используя горизонт или, более предпочтительно, звезду, каждый раз, когда используется секстант. Практика проведения наблюдений за небом с палубы катящегося корабля, часто через облачный покров и с туманным горизонтом, на сегодняшний день является наиболее сложной частью астрономической навигации.

Инерциальная навигация

Инерциальная навигационная система (INS) — это система навигации с точным расчетом, которая вычисляет свое местоположение на основе датчиков движения. Перед началом навигации устанавливаются начальные широта и долгота, а также физическая ориентация ИНС относительно Земли (например, север и уровень). После юстировки ИНС получает импульсы от детекторов движения, которые измеряют (а) ускорение по трем осям (акселерометры) и (б) скорость вращения вокруг трех ортогональных осей (гироскопы). Это позволяет ИНС постоянно и точно рассчитывать свои текущие широту и долготу (и часто скорость).

Преимущества перед другими навигационными системами заключаются в том, что после согласования ИНС не требует внешней информации. На INS не влияют неблагоприятные погодные условия, и она не может быть обнаружена или заблокирована. Его недостаток заключается в том, что, поскольку текущее положение рассчитывается исключительно на основе предыдущих положений и датчиков движения, его ошибки накапливаются, увеличиваясь со скоростью, примерно пропорциональной времени, прошедшему с момента ввода исходного положения. Следовательно, инерциальные навигационные системы должны часто корректироваться с помощью «фиксации» местоположения от какого-либо другого типа навигационной системы.

Первой инерциальной системой считается система наведения Фау-2, развернутая немцами в 1942 году. Однако инерционные датчики появились еще в начале 19 века. Преимущества ИНС обусловили их использование в самолетах, ракетах, надводных кораблях и подводных лодках. Например, военно-морской флот США разработал корабельную инерциальную навигационную систему (SINS) во время реализации ракетной программы Polaris, чтобы обеспечить надежную и точную навигационную систему для запуска ее систем наведения ракет. Инерционные навигационные системы широко использовались, пока не стали доступны спутниковые навигационные системы (GPS). ИНС по-прежнему широко используются на подводных лодках (поскольку прием GPS или другие источники определения местоположения невозможны в подводном состоянии) и ракетах большой дальности.

Электронная навигация

Радионавигация

Радиопеленгатор или RDF — это устройство для определения направления на радиоисточник . Благодаря способности радио перемещаться на очень большие расстояния «за горизонт», оно является особенно хорошей навигационной системой для кораблей и самолетов, которые могут лететь на расстоянии от земли.

RDF работает, вращая направленную антенну и отслеживая направление, в котором сигнал от известной станции проходит наиболее сильно. Такая система широко использовалась в 1930-х и 1940-х годах. Антенны RDF легко обнаружить на немецких самолетах времен Второй мировой войны в виде петель под задней частью фюзеляжа, тогда как на большинстве самолетов США антенна была заключена в небольшой каплевидный обтекатель.

В навигационных приложениях RDF-сигналы представлены в виде радиомаяков , радиоверсии маяка . Сигнал обычно представляет собой простую широковещательную AM- трансляцию серии букв кода Морзе , на которую RDF может настроиться, чтобы увидеть, находится ли маяк «в эфире». Большинство современных детекторов также могут настраиваться на любые коммерческие радиостанции, что особенно полезно из-за их высокой мощности и расположения вблизи крупных городов.

Decca , OMEGA и LORAN-C — три похожие гиперболические навигационные системы. Decca была гиперболической низкочастотной радионавигационной системой (также известной как мультилатерация ), которая была впервые развернута во время Второй мировой войны, когда союзным войскам потребовалась система, которая могла бы использоваться для достижения точных приземлений. Как и в случае с Loran C , он в основном использовался для навигации судов в прибрежных водах. Рыболовные суда были основными послевоенными пользователями, но они также использовались на самолетах, включая очень раннее (1949 г.) применение отображения движущихся карт. Система была развернута в Северном море и использовалась вертолетами, выполнявшими рейсы на нефтяные платформы .

Навигационная система OMEGA была первой по-настоящему глобальной радионавигационной системой для самолетов, эксплуатируемой Соединенными Штатами в сотрудничестве с шестью странами-партнерами. OMEGA была разработана ВМС США для пользователей военной авиации. Он был одобрен для разработки в 1968 году и обещал истинное всемирное покрытие океана с помощью всего восьми передатчиков и возможность достижения точности до четырех миль (6 км) при определении местоположения. Первоначально система должна была использоваться для навигации ядерных бомбардировщиков через Северный полюс в Россию. Позже его нашли пригодным для подводных лодок. [1] Из-за успеха Глобальной системы позиционирования использование Omega сократилось в 1990-е годы до такой степени, что затраты на эксплуатацию Omega уже не могли быть оправданы. Omega была остановлена ​​30 сентября 1997 года, и все станции прекратили работу.

LORAN — это наземная навигационная система, использующая низкочастотные радиопередатчики, которые используют временной интервал между радиосигналами, полученными от трех или более станций, для определения местоположения корабля или самолета. В настоящее время широко используется версия LORAN-C, которая работает в низкочастотной части электромагнитного спектра от 90 до 110 кГц . Системой пользуются многие страны, в том числе США , Япония и несколько европейских стран. В России используется почти точная система в том же частотном диапазоне, которая называется ЧАЙКА . Использование LORAN резко сокращается, и его основной заменой является GPS . Однако есть попытки улучшить и повторно популяризировать LORAN. Сигналы LORAN менее восприимчивы к помехам и могут лучше проникать в листву и здания, чем сигналы GPS.

Радарная навигация

Когда судно находится в пределах досягаемости радара до суши или специальных радиолокационных средств навигации, навигатор может определять расстояния и угловые пеленги до объектов на карте и использовать их для определения дуг положения и линий положения на карте. Исправление, состоящее только из радиолокационной информации, называется радиолокационной точкой.

Типы радиолокационных исправлений включают «дальность и пеленг на один объект», «два или более пеленга», «касательные пеленги» и «два или более диапазонов».

Параллельное индексирование — это метод, определенный Уильямом Бургером в книге 1957 года The Radar Observer’s Handbook . Этот метод заключается в создании на экране линии, параллельной курсу корабля, но смещенной влево или вправо на некоторое расстояние. Эта параллельная линия позволяет навигатору сохранять определенное расстояние от опасностей.

Некоторые техники были разработаны для особых ситуаций. Один из них, известный как «контурный метод», включает маркировку прозрачного пластикового шаблона на экране радара и перемещение его на карту для определения местоположения.

Другая особая техника, известная как метод непрерывного радиолокационного построения Франклина, включает в себя рисование пути, по которому радарный объект должен следовать на экране радара, если корабль остается на запланированном курсе. Во время перехода навигатор может проверить, идет ли корабль по маршруту, проверив, что точка лежит на нарисованной линии.

Спутниковая навигация

Глобальная навигационная спутниковая система или GNSS — это термин для спутниковых навигационных систем, которые обеспечивают определение местоположения с глобальным охватом. GNSS позволяет небольшим электронным приемникам определять свое местоположение ( долготу , широту и высоту ) с точностью до нескольких метров, используя сигналы времени, передаваемые по линии прямой видимости по радио со спутников . Приемники на земле с фиксированным положением также могут использоваться для расчета точного времени в качестве ориентира для научных экспериментов.

По состоянию на октябрь 2011 года только Глобальная система позиционирования (GPS) NAVSTAR в США и российская ГЛОНАСС являются полностью глобально работающими GNSS. Европейский Союз «с системой позиционирования Galileo является следующим поколением GNSS на заключительном этапе развертывания, и был введен в эксплуатацию в 2016 году Китай показал , что может расширить свою региональную навигационную систему Beidou в глобальную систему.

Более двух десятков спутников GPS находятся на средней околоземной орбите , передавая сигналы, позволяющие приемникам GPS определять местоположение , скорость и направление приемника .

С тех пор как в 1978 году был запущен первый экспериментальный спутник, GPS стал незаменимым помощником для навигации по всему миру и важным инструментом для создания карт и топографической съемки . GPS также обеспечивает точную привязку ко времени, используемую во многих приложениях, включая научное изучение землетрясений и синхронизацию телекоммуникационных сетей.

Система GPS, разработанная Министерством обороны США , официально получила название NAVSTAR GPS (навигационная спутниковая система хронометража и определения местоположения). Группировка спутников управляется ВВС США 50th Space Wing . Стоимость обслуживания системы составляет приблизительно 750 миллионов долларов США в год, включая замену устаревших спутников, а также исследования и разработки. Несмотря на это, GPS бесплатен для гражданского использования как общественное благо .

Современные смартфоны действуют как персональные GPS- навигаторы для гражданских лиц, которым они принадлежат. Чрезмерное использование этих устройств, будь то в автомобиле или пешком, может привести к относительной неспособности узнать о навигационной среде, что приведет к неоптимальным навигационным возможностям, когда и если эти устройства становятся недоступными. Обычно для определения направления в неподвижном состоянии также предоставляется компас .

Акустическая навигация

Процессы навигации

Суда и аналогичные суда

Однодневная работа в навигации

Ежедневная работа в навигации — это минимальный набор задач, соответствующий разумной навигации. Определение будет отличаться для военных и гражданских судов и от корабля к кораблю, но традиционный метод принимает форму, напоминающую:

1. Поддерживайте непрерывный заговор с расчетом.
2. Сделайте наблюдения за двумя или более звездами в утренних сумерках для определения небесного положения (разумно наблюдать за 6 звездами).
3. Утреннее наблюдение за солнцем. Может быть взят на или около основной вертикали для определения долготы или в любое время для линии положения.
4. Определите погрешность компаса, наблюдая за солнцем по азимуту.
5. Вычисление интервала до полудня, времени наблюдения местного кажущегося полудня и констант для меридиональных или экс-меридиональных достопримечательностей.
6. Наблюдение за полуденным меридианом или экс-меридианом Солнца по линии полуденной широты. Бегущая фиксация или пересечение с линией Венеры для фиксации полудня
7. Определение дневного времени пробега, захода и дрейфа дня.
8. По крайней мере, одна линия полуденного солнца, если звезды не видны в сумерках.
9. Определите погрешность компаса, наблюдая за солнцем по азимуту.
10. Сделайте наблюдения за двумя или более звездами в вечерних сумерках, чтобы зафиксировать положение неба (целесообразно наблюдать за 6 звездами).

Навигация на кораблях обычно всегда ведется на мостике . Это также может происходить в соседнем помещении, где доступны диаграммы и публикации.

Планирование проезда

Планирование перехода или планирование рейса — это процедура для разработки полного описания рейса судна от начала до конца. План включает в себя выход из дока и гавани, часть рейса по маршруту, подход к месту назначения и швартовку . Согласно международному праву, капитан судна несет юридическую ответственность за планирование перехода, однако на более крупных судах эта задача будет делегирована штурману судна .

Исследования показывают, что человеческая ошибка является фактором 80% навигационных аварий и что во многих случаях человек, совершивший ошибку, имел доступ к информации, которая могла бы предотвратить аварию. Практика планирования рейса превратилась из рисования линий на морских картах в процесс управления рисками .

Планирование перехода состоит из четырех этапов: оценка, планирование, выполнение и мониторинг, которые указаны в Резолюции Международной морской организации A. 893 (21), Руководстве по планированию рейса, и эти руководящие принципы отражены в местных законах стран, подписавших ИМО ( например, раздел 33 Свода федеральных правил США ), а также ряд профессиональных книг или публикаций. Полный план перехода состоит из пятидесяти элементов, в зависимости от размера и типа судна.

Этап оценки включает сбор информации, относящейся к предлагаемому рейсу, а также определение рисков и оценку основных характеристик рейса. Это будет включать рассмотрение типа необходимой навигации , например, ледовой навигации , региона, через который будет проходить судно, и гидрографической информации по маршруту. На следующем этапе создается письменный план. Третий этап — выполнение окончательного плана рейса с учетом любых особых обстоятельств, которые могут возникнуть, таких как изменения погоды, которые могут потребовать пересмотра или изменения плана. Заключительный этап планирования перехода состоит из отслеживания движения судна по отношению к плану и реагирования на отклонения и непредвиденные обстоятельства.

Интегрированные мостовые системы

Электронные интегрированные мосты определяют будущее навигационных систем. Интегрированные системы принимают входные данные от различных судовых датчиков, в электронном виде отображают информацию о местоположении и выдают управляющие сигналы, необходимые для поддержания судна на заданном курсе. Навигатор становится системным менеджером, выбирая предварительные настройки системы, интерпретируя выходные данные системы и отслеживая реакцию судна.

Наземная навигация

Навигация для автомобилей и других наземных путешествий , как правило , использует карты , достопримечательность , а в последнее время компьютерной навигации ( « спутниковая навигация », короткую для спутниковой навигации), а также любых средств доступны на воду.

Компьютеризированная навигация обычно полагается на GPS для получения информации о текущем местоположении, на базу данных навигационных карт дорог и судоходных маршрутов и использует алгоритмы, связанные с задачей кратчайшего пути для определения оптимальных маршрутов.

Подводная навигация

Стандарты, обучение и организации

Профессиональные стандарты навигации зависят от типа навигации и зависят от страны. Для морского судоходства палубные офицеры торгового флота проходят обучение и имеют международные сертификаты в соответствии с Конвенцией STCW . Моряки-любители и отдыхающие могут брать уроки навигации в местных / региональных учебных заведениях. Офицеры ВМФ проходят обучение навигации в рамках своей военно-морской подготовки.

В области наземной навигации курсы и подготовка часто предоставляются молодежи в рамках общего или внешкольного образования. Сухопутная навигация также является важной частью армейской подготовки. Кроме того, такие организации, как Scouts и DoE, обучают своих студентов навигации. Организации спортивного ориентирования — это вид спорта, который требует навыков навигации с использованием карты и компаса для навигации от точки к точке в разнообразной и обычно незнакомой местности при быстром движении.

В авиации пилоты проходят обучение аэронавигации как часть обучения полетам.

Профессиональные организации также помогают поощрять улучшения в навигации или объединять навигаторов в изученной среде. Королевский институт навигации (RIN) является научное общество с благотворительным статусом, направленной на дальнейшее развитие судоходства на суше и на море, в воздухе и в космосе. Он был основан в 1947 году как форум для моряков, пилотов, инженеров и ученых, где они могли сравнить свой опыт и обменяться информацией. В США Институт навигации (ION) — это некоммерческая профессиональная организация, развивающая искусство и науку позиционирования, навигации и времени.

Публикации

По навигации доступны многочисленные морские публикации , которые публикуются профессиональными источниками по всему миру. В Великобритании Гидрографическое управление Соединенного Королевства , издательская группа Witherby и Морской институт выпускают многочисленные навигационные публикации, в том числе подробное Адмиралтейское руководство по навигации.

В США «Американский практический навигатор» Боудитча — это бесплатная энциклопедия навигации, издаваемая правительством США.

Смотрите также

Ноты

Рекомендации

• Натаниэль Боудитч, Американский практический навигатор, (2002) правительством США.
• Катлер, Томас Дж. (Декабрь 2003 г.). Морская навигация Даттона (15 — е изд.). Аннаполис, Мэриленд: Издательство военно-морского института. ISBN   978-1-55750-248-3 .
• Управление ВВС (март 2001 г.). Аэронавигация (PDF) . Управление ВВС. Архивировано из оригинального (PDF) 25 марта 2007 года . Проверено 17 апреля 2007 .
• Министерство обороны Великобритании (ВМФ) (1995 г.). Адмиралтейский устав морского дела . Канцелярия . ISBN   978-0-11-772696-3 .
• Бернхард Хофманн-Велленхоф; К. Легат; М. Визер (2003). Навигация: принципы позиционирования и руководства . Springer. ISBN   978-3-211-00828-7 . Проверено 7 февраля 2012 года .
• Мэлони, Элберт С. (декабрь 2003 г.). Чепменское пилотирование и морское дело (64-е изд.). Нью-Йорк: ISBN Hearst Communications Inc.   978-1-58816-089-8 .
• Национальное агентство изображений и картографии (2001). Публикация 1310: Руководство по радиолокационной системе навигации и маневрирования (7-е изд.). Бетесда, Мэриленд: Типография правительства США. Архивировано из оригинального (PDF) 07 марта 2007 года.
• Терпин, Эдвард А .; МакИвен, Уильям А. (1980). Справочник офицеров торгового флота (4-е изд.). Сентервилль, Мэриленд: Морская пресса Корнелла. ISBN   978-0-87033-056-8 .
• Британская энциклопедия (1911 г.). «Навигация» . В Чисхолме, Хью (ред.). Encyclopdia Britannica . 19 (11-е изд.) . Проверено 17 апреля 2007 .
• Британская энциклопедия (1911 г.). «Пифей» . В Чисхолме, Хью (ред.). Encyclopdia Britannica . 22 (11-е изд.) . Проверено 17 апреля 2007 .
• Раол, Джитендра; Гопал, Аджит (2013), Мобильные интеллектуальные автономные системы , Бока-Ратон, Флорида: CRC Press Taylor and Francis Group, ISBN   978-1-4398-6300-8

внешние ссылки

Спутниковая навигация — Satellite navigation

Использование спутниковых сигналов для геопространственного позиционирования

Спутниковой навигации или спутниковой навигации система представляет собой систему , которая использует спутники , чтобы обеспечить автономную гео-пространственное позиционирование. Он позволяет небольшим электронным приемникам определять свое местоположение ( долготу , широту и высоту / высоту ) с высокой точностью (в пределах от нескольких сантиметров до метров), используя сигналы времени, передаваемые по линии прямой видимости по радио со спутников. Система может использоваться для определения местоположения, навигации или для отслеживания положения чего-либо, оснащенного приемником (слежение за спутником). Эти сигналы также позволяют электронному приемнику вычислять текущее местное время с высокой точностью, что обеспечивает синхронизацию времени. Эти виды использования известны под общим названием «Позиционирование, навигация и синхронизация» ( PNT ). Системы спутниковой навигации работают независимо от телефонного или интернет-приема, хотя эти технологии могут повысить полезность генерируемой информации о местоположении.

Спутниковую навигационную систему с глобальным охватом можно назвать глобальной навигационной спутниковой системой ( GNSS ). По состоянию на сентябрь 2020 года Соединенные Штаты « Глобальная система позиционирования (GPS), Россия » Глобальная навигационная спутниковая система s ( ГЛОНАСС ), Китай «s БейДоу навигационная спутниковая система (BDS) и Европейский союз » s Galileo полностью работоспособны ГНСС. Японская спутниковая система Quasi-Zenith (QZSS) — это спутниковая система дополнения (США) GPS для повышения точности GPS со спутниковой навигацией независимо от GPS, запланированной на 2023 год. Индийская региональная навигационная спутниковая система (IRNSS) планирует расширить до глобальная версия в долгосрочной перспективе.

Глобальное покрытие для каждой системы обычно достигается за счет группировки из 18-30 спутников на средней околоземной орбите (СОО), разбросанных между несколькими орбитальными плоскостями . Фактические системы различаются, но используют наклонение орбиты > 50 ° и период обращения около двенадцати часов (на высоте около 20 000 километров или 12 000 миль).

Классификация

Системы GNSS, которые обеспечивают повышенную точность и мониторинг целостности, используемые в гражданской навигации, классифицируются следующим образом:

• GNSS-1 — это система первого поколения, представляющая собой комбинацию существующих спутниковых навигационных систем (GPS и ГЛОНАСС) со спутниковыми системами дополнения (SBAS) или наземными системами дополнения (GBAS). В Соединенных Штатах спутниковый компонент — это Глобальная система расширения (WAAS), в Европе — это Европейская геостационарная навигационная служба (EGNOS), а в Японии — это многофункциональная спутниковая система расширения (MSAS). Наземное усиление обеспечивается такими системами, как Local Area Augmentation System (LAAS).
• GNSS-2 — это второе поколение систем, которые независимо обеспечивают полноценную гражданскую спутниковую навигационную систему, примером которой является европейская система определения местоположения Galileo. Эти системы будут обеспечивать мониторинг точности и целостности, необходимые для гражданской навигации; включая самолет. Первоначально эта система состояла только из наборов частот верхнего L диапазона (L1 для GPS, E1 для Galileo, G1 для ГЛОНАСС). В последние годы системы GNSS начали активировать наборы частот нижнего L-диапазона (L2 и L5 для GPS, E5a и E5b для Galileo, G3 для ГЛОНАСС) для гражданского использования; они обладают более высокой совокупной точностью и меньшим количеством проблем с отражением сигнала. По состоянию на конец 2018 года продается несколько устройств GNSS потребительского уровня, в которых используются оба варианта, которые обычно называются «двухдиапазонными устройствами GNSS» или «двухдиапазонными устройствами GPS».

По ролям в системе навигации системы можно разделить на:

• Базовые спутниковые навигационные системы, в настоящее время GPS (США), ГЛОНАСС (Российская Федерация), Beidou (Китай) и Galileo (Европейский союз).
• Глобальные спутниковые системы дополнения (SBAS), такие как Omnistar и StarFire .
• Региональные SBAS, включая WAAS (США), EGNOS (ЕС), MSAS (Япония) и GAGAN (Индия).
• Региональные спутниковые навигационные системы, такие как индийская NAVIC и японская QZSS .
• Наземные системы дополнения континентального масштаба (GBAS), например, австралийская GRAS и объединенная береговая охрана США, канадская береговая охрана, инженерный корпус армии США и национальная дифференциальная служба GPS (DGPS) Министерства транспорта США .
• GBAS регионального масштаба, например сети CORS.
• Местные GBAS прообразом единой опорной GPS станции , работающей в реальном времени кинематических (RTK) корректировки.

Поскольку многие глобальные системы GNSS (и системы функционального дополнения) используют аналогичные частоты и сигналы около L1, было произведено много приемников «Multi-GNSS», способных использовать несколько систем. В то время как некоторые системы стремятся как можно лучше взаимодействовать с GPS, предоставляя одни и те же часы, другие этого не делают.

История и теория

Наземной радионавигации уже несколько десятилетий. DECCA , ЛОРАН , GEE и Омега система использовала наземную длинноволновое радио передатчики , которые транслируют радиоимпульс от известного «мастера» места, с последующей повторным импульсом из числа «ведомых» станций. Задержка между приемом главного сигнала и сигналов подчиненного устройства позволила получателю определить расстояние до каждого из подчиненных устройств, обеспечивая исправление .

Первой системой спутниковой навигации была система Transit , развернутая вооруженными силами США в 1960-х годах. Работа Transit была основана на эффекте Доплера : спутники перемещались по хорошо известным маршрутам и передавали свои сигналы на известной радиочастоте . Принимаемая частота будет немного отличаться от частоты вещания из-за движения спутника относительно приемника. Контролируя этот сдвиг частоты в течение короткого интервала времени, приемник может определить свое местоположение по одну или другую сторону от спутника, и несколько таких измерений в сочетании с точным знанием орбиты спутника могут определить конкретное положение. Ошибки орбитального положения спутника вызваны преломлением радиоволн , изменениями гравитационного поля (поскольку гравитационное поле Земли неоднородно) и другими явлениями. Группа специалистов, возглавляемая Гарольдом Джури из Pan Am Aerospace Division во Флориде с 1970 по 1973 год, нашла решения и / или исправления для многих источников ошибок. Используя данные в реальном времени и рекурсивную оценку, систематические и остаточные ошибки были сужены до точности, достаточной для навигации.

Часть трансляции орбитального спутника включает его точные орбитальные данные. Первоначально военно-морская обсерватория США (USNO) постоянно наблюдала за точными орбитами этих спутников. При отклонении орбиты спутника USNO отправлял на спутник обновленную информацию. Последующие передачи обновленного спутника будут содержать его самые последние эфемериды .

Современные системы более прямые. Спутник передает сигнал, содержащий данные об орбите (по которым можно рассчитать положение спутника) и точное время передачи сигнала. Орбитальные данные включают приблизительный альманах для всех спутников, чтобы помочь в их поиске, и точные эфемериды для этого спутника. Орбитальные эфемериды передаются в сообщении с данными, которое накладывается на код, служащий эталоном синхронизации. Спутник использует атомные часы для поддержания синхронизации всех спутников в созвездии. Приемник сравнивает время трансляции, закодированной при передаче трех (на уровне моря) или четырех (что позволяет также рассчитывать высоту) разных спутников, измеряя время пролета до каждого спутника. Несколько таких измерений могут быть выполнены одновременно для разных спутников, что позволяет создавать постоянные координаты в реальном времени с использованием адаптированной версии трилатерации : подробности см. В разделе « Расчет местоположения GNSS» .

При каждом измерении расстояния, независимо от используемой системы, приемник помещается на сферическую оболочку на измеренном расстоянии от вещателя. Выполняя несколько таких измерений, а затем ища точку, где они встречаются, создается исправление. Однако в случае быстро движущихся приемников положение сигнала меняется, поскольку сигналы принимаются от нескольких спутников. Кроме того, радиосигналы немного замедляются при прохождении через ионосферу, и это замедление зависит от угла приема приемника к спутнику, поскольку это изменяет расстояние через ионосферу. Таким образом, основное вычисление пытается найти самую короткую направленную линию, касательную к четырем сплющенным сферическим оболочкам с центром на четырех спутниках. Приемники спутниковой навигации сокращают ошибки за счет использования комбинаций сигналов от нескольких спутников и нескольких корреляторов, а затем использования таких методов, как фильтрация Калмана, для объединения зашумленных, частичных и постоянно изменяющихся данных в единую оценку положения, времени и скорости.

Приложения

Изначально спутниковая навигация использовалась в военных целях. Спутниковая навигация позволяет точно доставлять оружие к целям, значительно увеличивая их летальность и одновременно сокращая непреднамеренные потери от неправильно направленного оружия. (См. Управляемая бомба ). Спутниковая навигация также позволяет направлять войска и легче определять их местонахождение, уменьшая туман войны .

Теперь глобальная навигационная спутниковая система, такая как Galileo , используется для определения местоположения пользователей и других людей или объектов в любой момент. Спектр применения спутника в будущем огромен, включая как государственный, так и частный секторы в различных сегментах рынка, таких как наука, транспорт, сельское хозяйство и т. Д.

Возможность передавать сигналы спутниковой навигации — это также возможность отрицать их доступность. Оператор спутниковой системы навигации потенциально имеет возможность снизить качество услуг спутниковой навигации или прекратить их использование на любой территории, которую он пожелает.

Глобальные навигационные спутниковые системы

В порядке года первого запуска:

GPS

Год первого запуска: 1978 г.

Глобальная система позиционирования (GPS) Соединенных Штатов состоит из 32 спутников на средней околоземной орбите в шести различных орбитальных плоскостях , причем точное количество спутников меняется по мере вывода из эксплуатации и замены старых спутников. Функционирующая с 1978 года и доступная во всем мире с 1994 года, GPS является наиболее часто используемой системой спутниковой навигации в мире.

ГЛОНАСС

Год первого запуска: 1982 г.

Ранее советский , а теперь России , Glo bal’naya Na vigatsionnaya S putnikovaya S istema (глобальная навигационная спутниковая система или ГЛОНАСС), это пространство на основе спутниковой навигационной системы , которая обеспечивает гражданскую радионавигационной спутниковой службы и также используется Воздушно-космическая оборона России. ГЛОНАСС имеет полное глобальное покрытие с 1995 года и включает 24 спутника.

BeiDou

Год первого запуска: 2000 г.

BeiDou начиналась как выведенная из эксплуатации Beidou-1, азиатско-тихоокеанская локальная сеть на геостационарных орбитах. Второе поколение системы BeiDou-2 было введено в эксплуатацию в Китае в декабре 2011 года. Предлагается, чтобы система BeiDou-3 состояла из 30 спутников MEO и пяти геостационарных спутников (IGSO). Региональная версия с 16 спутниками (охватывающая Азиатско-Тихоокеанский регион) была завершена к декабрю 2012 года. Глобальное обслуживание было завершено к декабрю 2018 года. 23 июня 2020 года развертывание группировки BDS-3 было полностью завершено после того, как последний спутник был успешно запущен в Центр запуска спутников Сичан .

Галилео

Год первого запуска: 2011 г.

В марте 2002 года Европейский союз и Европейское космическое агентство договорились о внедрении собственной альтернативы GPS, называемой системой определения местоположения Galileo . Galileo была введена в эксплуатацию 15 декабря 2016 года (глобальные возможности ранней эксплуатации (EOC)). При сметной стоимости в 10 миллиардов евро система из 30 спутников MEO была первоначально запланирована к вводу в эксплуатацию в 2010 году. Первоначальным годом ввода в эксплуатацию был 2014 год. Первый экспериментальный спутник был запущен 28 декабря 2005 года. Ожидается, что Galileo будет совместим с модернизированной системой GPS . Приемники смогут комбинировать сигналы со спутников Galileo и GPS, чтобы значительно повысить точность. Полная группировка Galileo будет состоять из 24 активных спутников, что ожидается к 2021 году и будет стоить значительно дороже. Основная модуляция, используемая в сигнале открытой службы Galileo, — это модуляция композитной двоичной смещенной несущей (CBOC).

Региональные навигационные спутниковые системы

NavIC

NavIC или навигационным с индийской Созвездие является автономной региональной системы спутниковой навигации , разработанная Индийской организации космических исследований (ИСРО). Правительство одобрило проект в мае 2006 года, и он состоит из 7 навигационных спутников. 3 спутника размещены на геостационарной орбите (GEO), а оставшиеся 4 — на геостационарной орбите (GSO), чтобы иметь больший охват сигнала и меньшее количество спутников для картографирования региона. Он предназначен для обеспечения всепогодной абсолютной точности местоположения лучше 7,6 метра на всей территории Индии и в регионе, простирающемся примерно на 1500 км вокруг нее. An Extended лежит Зона обслуживания между зоной первичного обслуживания и площадь прямоугольника , охваченного тридцатые параллельно юг к 50 — й параллели северной и тридцатого меридиана к востоку от 130 — го меридиана к востоку , 1,500-6,000 км за границы. Была заявлена ​​цель полного контроля со стороны Индии, при этом космический сегмент , наземный сегмент и пользовательские приемники строятся в Индии.

Созвездие находилось на орбите в 2018 году, и система была доступна для публичного использования в начале 2018 года. NavIC предоставляет два уровня обслуживания: «стандартную службу определения местоположения», которая будет открыта для гражданского использования, и «ограниченную службу» ( зашифрован один) для авторизованных пользователей ( в том числе и военных). Есть планы расширить систему NavIC за счет увеличения размера группировки с 7 до 11.

QZSS

Квазизенитная спутниковая система (QZSS) — это четырехспутниковая региональная система передачи времени и усовершенствованная система GPS, охватывающая Японию и регионы Азии и Океании . Услуги QZSS были доступны на пробной основе с 12 января 2018 года и были запущены в ноябре 2018 года. Первый спутник был запущен в сентябре 2010 года. На 2023 год запланирована независимая спутниковая навигационная система (от GPS) с 7 спутниками.

Сравнение систем

Источники:

Использование нескольких систем GNSS для определения местоположения пользователя увеличивает количество видимых спутников, улучшает точное позиционирование точки (PPP) и сокращает среднее время конвергенции.

Увеличение

Расширение GNSS — это метод улучшения атрибутов навигационной системы, таких как точность, надежность и доступность, путем интеграции внешней информации в процесс расчета, например, Глобальной системы расширения , Европейской геостационарной службы наложения навигации , Multi -функциональная спутниковая система дополнения , дифференциальный GPS , дополненная навигационная система с гео- навигацией (GAGAN) и системы инерциальной навигации .

ДОРИС

Доплеровская орбитография и радиопозиционирование, интегрированные со спутника (DORIS) — французская система точной навигации. В отличие от других систем GNSS, он основан на статических излучающих станциях по всему миру, а приемники находятся на спутниках, чтобы точно определить их орбитальную позицию. Система может также использоваться для мобильных приемников на суше с более ограниченным использованием и зоной покрытия. Используемый с традиционными системами GNSS, он повышает точность координат до сантиметров (и до миллиметров для альтиметрических приложений, а также позволяет отслеживать очень крошечные сезонные изменения вращения и деформаций Земли), чтобы построить гораздо более точную геодезическую систему отсчета.

Спутниковые телефонные сети на низкой околоземной орбите

Две текущие действующие спутниковые телефонные сети на низкой околоземной орбите способны отслеживать приемопередающие устройства с точностью до нескольких километров с использованием расчетов доплеровского сдвига со спутника. Координаты отправляются обратно в блок приемопередатчика, где их можно считать с помощью AT-команд или графического пользовательского интерфейса . Это также может использоваться шлюзом для наложения ограничений на географически привязанные планы вызовов.

Расчет позиционирования

Смотрите также

Ноты

Рекомендации

дальнейшее чтение

• Управление по вопросам космического пространства Организации Объединенных Наций (2010 г.), Отчет о текущих и планируемых глобальных и региональных навигационных спутниковых системах и спутниковых системах расширения . [2]

внешние ссылки

Информация о конкретных системах GNSS

Организации, связанные с GNSS

Поддерживающие или иллюстративные сайты

НАВИГАЦИЯ | Энциклопедия Кругосвет

НАВИГАЦИЯ, раздел науки о способах проведения морских, воздушных судов и космических летательных аппаратов из одной точки пространства в другую. Эта задача решается методами и приборами мореходной, воздушной и космической навигации, которые позволяют определить местоположение и ориентацию движущегося объекта относительно принятой системы координат, величину и направление скорости движения, направление и расстояние до места назначения и т.д. Наиболее современные методы навигации – астрономические и радиотехнические. См. также АЭРОНАВИГАЦИЯ; КОМПАС; СЕКСТАНТ.

АСТРОНОМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ НАВИГАЦИИ

Астрономические методы навигации основаны на определении положения известных небесных светил относительно выбранной системы координат. Эти методы реализуются при помощи астрономических оптических и оптико-электронных навигационных приборов. Для астронавигационных приборов характерны автономность измерения, ограничиваемая только видимостью небесных светил (в приземной области), и высокая точность определения координат места, не зависящая от длительности, дальности, высоты и скорости движения. Поскольку основная задача навигации заключается в проведении объекта по заданной траектории в заданное время, учет хода времени является обязательной составной частью навигационных измерений.

Небесная сфера.

Положение светил на небе определяется аналогично тому, как определяется положение точки на земной поверхности, – долготой и широтой. Вводится вспомогательная небесная сфера с центром в центре Земли, и все светила проецируются на нее. Принимается, что все светила расположены на этой сфере, вращающейся вокруг Земли. Небесный экватор рассматривается как проекция земного экватора на небесную сферу, и точно так же получаются Северный и Южный полюсы мира – как проекции земных полюсов.

Широта на небесной сфере называется склонением и может быть северной или южной относительно экватора, как и на Земле. Небесная долгота выражается звездным часовым углом (ЗЧУ), гринвичским часовым углом (ГЧУ) или местным часовым углом (МЧУ) светила. См. также НЕБЕСНАЯ СФЕРА.

Небесные часовые углы.

Небесный меридиан, проходящий через точку весеннего равноденствия, называемую также первой точкой Овна (), считается нулевым. ЗЧУ светила отсчитывается к западу от нулевого небесного меридиана в пределах от 0 до 360° и указывается в угловых градусах.

Поскольку небесная сфера равномерно вращается вокруг Земли с востока на запад, всякая задача астронавигации требует соотнесения часового угла наблюдаемого светила с нулевым, т.е. гринвичским, меридианом на Земле. Угол между гринвичским меридианом и светилом называется гринвичским часовым углом светила. ГЧУ тоже измеряется к западу от 0 до 360°.

Местный часовой угол (МЧУ) светила есть угол между небесным меридианом наблюдателя и положением светила. МЧУ всегда измеряется в градусах к западу от меридиана наблюдателя. Чтобы найти МЧУ светила, нужно из его ГЧУ вычесть гринвичский угол наблюдателя. Если результат оказывается отрицательным, то нужно абсолютную величину этого результата вычесть из 360°. Следует учитывать, что долгота на Земле измеряется также к востоку от гринвичского меридиана до 180°.

Приборы.

Географические координаты места объекта можно определить, измерив высоты двух светил над горизонтом. Вычисления координат могут осуществляться оператором или автоматическими астронавигационными системами. Высота же светила измеряется секстантом. Авиационные секстанты снабжаются искусственным горизонтом в виде жидкостного уровня (или гироскопа). После определения по шкале секстанта высоты светила над горизонтом вносятся небольшие поправки на погрешность градуировки прибора и на параллакс – отклоняющее действие земной атмосферы на проходящий сквозь нее свет. В авиационных секстантах предусматриваются автоматическая регистрация показания по завершении визирования, а также усреднение показаний в процессе быстрого многократного визирования. Космические секстанты на один-два порядка величины точнее морских и авиационных.

Линии положения.

Визированием небесного светила навигатор может определить лишь линию, проходящую через его местоположение. Чтобы определить свои координаты места, ему нужно визировать второе светило и установить вторую линию положения. Тогда его местоположение будет представлено точкой пересечения этих двух линий. Однако эти измерения не дают навигатору точных координат места. При визировании светила он принимает собственную оценку этих координат. Вычислив МЧУ визированного им небесного светила, навигатор с учетом склонения и часового угла последнего, пользуясь специальными таблицами, может вычислить высоту рассматриваемого небесного светила в предположении, что он находится в принятой им точке. Разность вычисленной высоты и измеренной при визировании секстантом укажет ему величину и направление смещения истинного местоположения от принятой точки. Каждая угловая минута этой разности соответствует одной морской миле (1,85 км).

РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ НАВИГАЦИИ

Радиоэлектронные системы навигации, история которых начинается со времен Второй мировой войны, позволяют бортовым приборам быстро и автоматически определять и указывать местоположение, а при необходимости и скорость, в любых погодных условиях. В наши дни многие такие системы, созданные в военных целях, обслуживают и гражданских пользователей.

Авиационные системы посадки.

Международная система такого рода – так называемая система посадки по приборам (ILS). Это микроволновая передающая система, которая сигналами трех радиомаяков указывает пилоту отклонение по курсу и глиссаде от стандартной траектории захода на посадку (см. также АЭРОПОРТ;

Типы навигационных систем

Спутниковая система навигации

Спутниковая система навигации — комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты) и точного времени, а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) для наземных, водных и воздушных объектов.

Принцип работы

Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приёмник до начала измерений. Обычно приёмник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел — мгновенно использует его. Каждый спутник передаёт в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.

Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на определённости скорости распространения радиоволн. Для осуществления возможности измерения времени распространяемого радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени, используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приёмника его часы синхронизируются с системным временем, и при дальнейшем приёме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приёма сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приёмник вычисляет координаты антенны. Все остальные параметры движения (скорость, курс, пройденное расстояние) вычисляются на основе измерения времени, которое объект затратил на перемещение между двумя или более точками с определёнными координатами.

В реальности работа системы происходит значительно сложнее. Ниже перечислены некоторые проблемы, требующие специальных технических приёмов по их решению:

• Отсутствие атомных часов в большинстве навигационных приёмников. Этот недостаток обычно устраняется требованием получения информации не менее чем с трёх (2-мерная навигация при известной высоте) или четырёх (3-мерная навигация) спутников; (При наличии сигнала хотя бы с одного спутника можно определить текущее время с хорошей точностью).

• Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников;

• Неоднородность атмосферы, из-за которой скорость и направление распространения радиоволн может меняться в некоторых пределах;

• Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе;

• Невозможность разместить на спутниках передатчики большой мощности, из-за чего приём их сигналов возможен только в прямой видимости на открытом воздухе.

Основные элементы

Основные элементы спутниковой системы навигации:

• Орбитальная группировка, состоящая из нескольких (от 2 до 30) спутников, излучающих специальные радиосигналы;

• Наземная система управления и контроля (наземный сегмент), включающая блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной информации для корректировки информации об орбитах;

• Аппаратура потребителя спутниковых навигационных систем («спутниковые навигаторы»), используемое для определения координат;

• Опционально: наземная система радиомаяков, позволяющая значительно повысить точность определения координат.

• Опционально: информационная радиосистема для передачи пользователям поправок, позволяющих значительно повысить точность определения координат.

4. Типы навигации — Разработка веб-навигации [Книга]

Как следует из названия, структурная навигация следует структуре веб-сайта. Это позволяет людям перемещаться вверх и вниз по различным точкам иерархии сайта. Структурную навигацию можно подразделить на два типа: основная навигация и локальная навигация.

Также называется: глобальная навигация, основная навигация, главная навигация.

Основная навигация обычно представляет страницы верхнего уровня структуры сайта или страницы, расположенные непосредственно под главной страницей.Предполагается, что ссылки в основной навигации ведут на страницы сайта и ведут себя очень согласованно. Пользователи не ожидают, что при использовании основных навигационных ссылок попадут в совершенно несвязанные места. При использовании основной навигации изменения в навигации от страницы к странице обычно незначительны.

В целом, основная навигация поддерживает множество пользовательских задач и режимов поиска информации, включая поиск известных элементов, исследование и даже повторный поиск. С точки зрения пользователя, основная навигация играет решающую роль в использовании сайта:

• Основная навигация предоставляет обзор и отвечает на важные вопросы, которые могут возникнуть у пользователей при первом посещении сайта, например, «есть ли на этом сайте то, что я ищу? »

• Основные средства навигации по ориентированию.Удобно иметь постоянный механизм навигации по сайту, особенно для больших, насыщенных информацией сайтов.

• Это позволяет людям переключаться между темами. Посетители могут эффективно переходить к другим разделам сайта или могут сбросить свой путь навигации и начать заново, используя основные параметры навигации.

• Это помогает, когда пользователей прерывают во время навигации, и напоминает посетителям, где они находятся на сайте.

• Основная навигация придает форму сайту.Во многом основная навигация определяет границы самого сайта.

Основная навигация часто представлена ​​в глобальной области навигации, которая обычно включает в себя логотип сайта и вспомогательную навигацию. (Дополнительную информацию о навигации по утилитам см. В следующем разделе). Как следует из названия «глобальный», эти элементы управления обычно отображаются в неизменном и неизменном месте на всех или почти всех страницах сайта.

Рассмотрим глобальную навигационную зону Университета Валенсии (www.uv.es, Рисунок 4-2), например. Шесть основных параметров навигации находятся слева под логотипом. Некоторые служебные ссылки включены справа, например, карта сайта и ссылка на поиск по сайту. Также типично включать элемент дизайна, например изображение или графику, чтобы помочь создать имидж бренда.

Рисунок 4-2. Область глобальной навигации на домашней странице Университета Валенсии

Критики вездесущей глобальной навигации указывают на ее вторжение в ценное пространство экрана. Эти опасения полностью обоснованы.Глобальная область навигации на рис. 4-2 занимает значительную часть страницы, и дизайнеры, возможно, лучше справились с ее сокращением, особенно на содержательных страницах, расположенных ниже по сайту. Но вопрос не в том, чтобы включить или исключить глобальную навигацию: глобальная область навигации обычно является ценным навигационным устройством. Вопрос в том, насколько он должен быть заметным и настойчивым. Ответ зависит от нескольких факторов:

Размер сайта

Более крупные сайты с тысячами страниц могут выиграть от постоянного основного механизма навигации по страницам.На меньших сайтах можно перемещаться только с помощью хлебных крошек или контекстной навигации.

Поведение пользователей и потребности

Не создавайте заметную и устойчивую основную навигацию только ради нее. Вам необходимо понять своих пользователей и их информационные потребности, а затем разработать соответствующий дизайн.

Цели заинтересованных сторон

У компаний есть цели. По сути, некоторые варианты будут продвигаться и выделяться над другими.Видимая и постоянная глобальная навигация может удовлетворить потребности заинтересованных сторон.

Рабочие процессы, которые невозможно прервать

Бывают случаи, когда глобальная навигация не должна отображаться или может изменить ее форму. Например, некоторые потоки задач, такие как процесс оформления заказа или банковский перевод через Интернет, должны удерживать людей от выпрыгивания в середине процесса.

Сравните Рисунок 4-3, на котором показана домашняя страница туристического сайта Opodo (www.opodo.co.uk) на рис. 4-4, на котором показан первый этап процесса оформления заказа на сайте. Для оформления заказа основные вкладки навигации были удалены, чтобы обеспечить фокусировку во время процесса и избежать ошибок.

Рисунок 4-3. Домашняя страница Opodo с выделенными основными вкладками навигации

Рисунок 4-4. Проверка на Opodo, без основной навигации

Также называется: суб-навигация, навигация на уровне страниц.

Локальная навигация используется для доступа к нижним уровням в структуре под основными страницами навигации.Термин «местный» подразумевает «в пределах данной категории». На данной странице локальная навигация обычно показывает другие параметры на том же уровне иерархии, а также параметры под текущей страницей.

Локальная навигация часто работает вместе с глобальной навигационной системой и на самом деле является расширением основной навигации. Поскольку локальная навигация меняется чаще, чем основная навигация, к ней часто относятся по-другому.

Общие схемы местной навигации и основной навигации включают:

перевернутый-L

Очень часто глобальная навигация размещается в верхней части страницы, а локальная навигация представлена ​​в виде вертикального списка ссылок слева в форме перевернутой буквы L.

горизонтальный

Локальная навигация также может быть представлена ​​второй строкой опций в горизонтальной глобальной навигации или динамическими меню.

Встроенный вертикальный

Когда основная навигация представлена ​​в вертикальном меню слева или справа, обычно встраивают локальную навигацию между основными опциями навигации в древовидной структуре.

На Рисунке 4-5 показаны эти три распространенные схемы. Имейте в виду, что возможны и другие варианты размещения, например, правосторонняя локальная навигация, а также комбинации и гибридные устройства.

Рисунок 4-5. Три общих механизма основной и локальной навигации

Обычно переходы от страницы к странице с локальной навигацией плавные и последовательные. Скорее всего, не стоит ожидать, что ссылки в локальной навигации заставят пользователя покинуть сайт или даже его категорию.Но в некоторых случаях локальная навигация может быть более изменчивой, чем глобальная. Его можно использовать для ссылки на другие типы страниц, форматы контента.

В целом, локальная навигация предоставляет большой контекст, например, какие темы относятся друг к другу, связанный контент и т. Д. В этом смысле местная навигация играет ключевую роль в указании «актуальности» сайта. Это также дает ощущение детализации темы. По этой причине местная навигация поддерживает общее исследование, а также поиск и повторное обнаружение известных предметов.Это также указывает на контент, о существовании которого посетитель мог не знать.

Голландская версия веб-сайта Philips (www.philips.nl) представляет собой локальную навигацию с динамическими меню, которые сохраняют площадь экрана и обеспечивают быстрый доступ к параметрам. На рис. 4-6 динамическое меню выходит за пределы основной навигации и отображает параметры Over Philips. Щелчок по одному из этих элементов локальной навигации приводит к странице, где меню повторяется слева (рис. 4-7). Страницы, расположенные на один уровень ниже, также отображаются между серыми полосами на изображении.В целом, это эффективная стратегия навигации, которая эффективно использует пространство экрана.

Рисунок 4-6. Динамические меню для локальной навигации с домашней страницы Philips

Рисунок 4-7. Встроенная вертикальная локальная навигация на Philips.nl

Доступность

Пропустить навигацию

Постоянные глобальные элементы навигации создают проблемы для пользователей программ чтения с экрана: людям не нужно многократно читать вслух каждый пункт меню на каждой странице.Это может быть полезно для первой страницы, с которой сталкивается пользователь программы чтения с экрана при использовании сайта. Но на последующих страницах отнимает много времени и раздражает каждый раз слышать одни и те же варианты.

Для постоянной навигации с множеством опций поместите ссылку «Пропустить навигацию» перед запуском механизма навигации, чтобы посетители могли перейти к основному содержанию страницы, пропуская навигацию. Такие ссылки можно закодировать так, чтобы зрячие пользователи их не видели, а программы чтения с экрана их ловили.

Другая стратегия — отображать навигацию в нижней части страницы и иметь ссылку «Перейти к навигации» вверху страницы для браузеров с клавиатурой.Затем в нижней части навигации включите ссылку «Назад к содержимому», чтобы вернуть пользователей к содержимому страницы.

Ассоциативная навигация обеспечивает важные связи между уровнями иерархии или структуры сайта. Читая по одной теме, пользователь может получить доступ к другим темам. Это ключевой аспект гипертекста в целом, но он также лежит в основе проблемы встроенного отступления, упомянутой в главе 2.

Три общих типа ассоциативной навигации: контекстная навигация, быстрые ссылки и навигация по нижнему колонтитулу.Рассмотрите каждую по очереди.

Также называется: ассоциативные ссылки, ссылки по теме.

Как следует из названия, контекстная навигация может различаться. Это ситуативно. Хотя ссылки могут переходить на аналогичные страницы на том же уровне внутри сайта, они довольно часто ведут к новым областям контента, другим типам страниц или даже новому сайту.

Как правило, контекстная навигация располагается близко к содержимому страницы. Это создает прочную связь между смыслом текста и связанными связанными страницами.Существует два типичных варианта контекстной навигации на странице (рис. 4-8):

Встроенная навигация

Контекстная навигация может быть встроена в сам текст. В результате контекстная навигация часто представляется в виде текстовых ссылок.

Ссылки по теме

Контекстная навигация может отображаться в конце или сбоку от содержимого.

Рисунок 4-8. Два типа контекстной навигации: встроенные ссылки и связанные ссылки

Если навигация встроена в текст, может быть явное указание, чтобы подготовить пользователей к более разрозненному взаимодействию, например, ссылки на другой формат контента или другой сайт. Например, встроенной ссылке может предшествовать или следовать текст, указывающий, что связанный материал находится на другом сайте или в другом формате. На рисунке 4-9 показана страница Education на веб-сайте Института информационной архитектуры (www.iainstitute.org). Ссылки в тексте ведут на другие страницы сайта на разных уровнях структуры. Первая ссылка в последнем абзаце открывает PDF-документ, как указано в тексте. Вторая ссылка ведет на Amazon.com.

Рисунок 4-9. Встроенная контекстная навигация на веб-сайте Института IA

Контекстная навигация плохо поддерживает поиск известных элементов. Вместо этого он поддерживает исследования и может указывать людям на новую информацию. С точки зрения бизнеса, контекстная навигация предоставляет возможности для дополнительных продаж.Например, страницы продуктов на сайтах электронной коммерции часто содержат ссылки на связанные продукты и услуги. Это обычное использование контекстной навигации в электронной коммерции.

Специальные возможности

Встроенные ссылки или ассоциативная навигация должны иметь смысл при чтении вне контекста. Обычно ассоциативные ссылки обозначают «Для получения дополнительной информации нажмите здесь», например, «нажмите здесь» единственные связанные слова. При переходе от ссылки к ссылке на странице пользователь программы чтения с экрана будет слышать только текст ссылки, а не предыдущие фразы: «щелкните здесь», «щелкните здесь», «щелкните здесь» и т. Д.Лучше связать предложение целиком или, по крайней мере, достаточно, чтобы связанная часть была понятна сама по себе.

Связанные ссылки также эффективно используются на новостных сайтах. Из одной статьи читатели могут перейти к другим связанным статьям. Например, каждая история на веб-сайте The Washington Post (www.washingtonpost.com) заканчивается соответствующими ссылками (рис. 4-10). Есть две основные части:

• Больше историй на ту же тему (спорт), что и в данной статье.Сюда входит ссылка, которая позволяет пользователям автоматически искать еще больше статей по той же теме.

• Ссылки на наиболее просматриваемые статьи из того же раздела, в котором находится текущая статья (в данном случае «Спорт»), включая ссылку на 35 самых популярных статей в этом разделе.

Рисунок 4-10. Компонент дополнительных ссылок для статьи из The Washington Post

Посмотрите еще раз на ссылки в области контекстной навигации на рис. 4-10, и вы заметите, что ссылки на спортивные статьи меняются в зависимости от того, какие статьи читатели посещают чаще всего.Наблюдая за тем, что делают все посетители сайта, возникает новый тип навигационной ссылки: адаптивная навигация.

Адаптивная навигация — это особый вид контекстной навигации. Его ссылки генерируются в результате процесса, называемого совместной или социальной фильтрацией. Этот процесс основан на некотором алгоритмическом ранжировании, основанном на поведении пользователя. Принцип аналогичен традиционному списку бестселлеров: если много людей что-то читают, это должно быть хорошо. В этом случае релевантность ссылок оказывается социально сконструированным феноменом.

Адаптивная навигация наиболее широко использовалась для составления рекомендаций на сайтах электронной коммерции. Классическим примером этого является функция «Покупатели, купившие этот товар, также купили …» на Amazon.com. На рис. 4-11 показан пример этой функции с использованием книги Джеффри Зельдмана «Проектирование с использованием веб-стандартов ». ^[]

Это пример пассивной совместной фильтрации: сайт автоматически собирает данные о поведении пользователей для создания списка. При активной фильтрации участники сайта должны явно оценивать продукт, человека или услугу.Возможно, вы видели это в веб-журналах и других сайтах, где есть список статей с самым высоким рейтингом или аналогичный. Boxes and Arrows (www.boxesandarrows.com), например, позволяет читателям оценивать каждую историю внизу текста (рис. 4-12). Основываясь на всех оценках всех статей, посетители могут просматривать самые популярные статьи сайта в навигации.

Рисунок 4-12. Рейтинговые статьи о прямоугольниках и стрелках

Списки ссылок, созданных с помощью совместной фильтрации, потенциально длинные, а в некоторых случаях практически бесконечные.Обычно в топ-10 отображаются только самые популярные элементы. При необходимости можно также добавить ссылку «Еще», чтобы увидеть больше из списка. Из-за динамического характера адаптивной навигации вы обычно не знаете, как долго каждая ссылка может находиться в механизме. Обычно для адаптивной навигации используется вертикальный список ссылок с большим пространством. Было бы сложно представить себе горизонтальное расположение вариантов адаптивной навигации.

На Digg.com есть список самых популярных статей по каждой из основных категорий.Поскольку невозможно учесть длину заголовка статьи, дизайн должен учитывать сочетание длины (рис. 4-13).

Рисунок 4-13. Десять лучших статей в категории «Технологии» на Digg.com

Быстрые ссылки обеспечивают доступ к важному контенту или областям сайта, которые могут не отображаться в глобальной навигации. Хотя быстрые ссылки похожи на контекстную навигацию, они контекстны для всего сайта, а не для данной страницы. Как правило, они выделяют часто используемые области контента или задачи, но также могут использоваться для более глубокого продвижения областей на сайте.Маркетологи могут видеть ценность быстрых ссылок для эффекта допродажи.

Переход со страницы на страницу с использованием быстрых ссылок может сильно отличаться. По определению они склонны прыгать. Они могут ссылаться на соответствующий под-сайт, область интернет-магазина или даже на совершенно новый веб-сайт.

Быстрые ссылки часто появляются вверху или по бокам страниц. На домашней странице они могут занимать видное место в собственном компоненте, но на последующих страницах они могут быть уменьшены до раскрывающегося или динамического меню.

На веб-сайте Принстонского университета (www.princeton.edu, рис. 4-14) быстрые ссылки выделяют ключевые области, которые не представлены параметрами навигации верхнего уровня. Однако на показанной здесь домашней странице было бы лучше отображать эти ссылки прямо на странице, возможно, в виде карты сайта. Скрытие их в меню снижает возможность быстрого сканирования параметров.

Рисунок 4-14. Быстрые ссылки в раскрывающемся меню на главной странице Принстонского университета

Навигация по нижнему колонтитулу, расположенная в нижней части страницы, обычно представлена ​​текстовыми ссылками.Они часто обращаются к одной странице без каких-либо дополнительных уровней структуры под ними — тупик, так сказать.

Традиционно навигация в нижнем колонтитуле содержит дополнительную информацию, не относящуюся к основной теме сайта, например информацию об авторских правах, положениях и условиях и сведениях о сайте. В этом смысле навигация в нижнем колонтитуле не отвечает конкретным потребностям пользователя, а соответствует юридическим требованиям владельцев сайтов. Навигация в нижнем колонтитуле часто используется в качестве универсального средства для различных типов контента, и ей может не хватать единообразия в организационной схеме.

Но навигация по нижнему колонтитулу не обязательно должна быть незначительной. Например, может быть включена часть или вся карта сайта, как упомянуто в главе 3. Также могут быть включены связанные ссылки и логические следующие шаги. eBay.com предлагает варианты задач в конце страниц товаров (рис. 4-15). Они ведут к различным областям сайта по иерархии страниц. Amazon.com даже показывает историю посетителей для данного сеанса внизу страниц продуктов. Другие элементы, которые могут отображаться в области нижнего колонтитула, включают, среди прочего, функцию «Печать этой страницы», ссылку «Отправить другу», справку по сайту, возможность комментировать страницу и функции оценки страницы.

Рисунок 4-15. Следующие логические шаги в навигации по нижнему колонтитулу на eBay

Преимущество навигации по нижнему колонтитулу заключается в том, что она не нарушает контент или функциональность сайта, потенциально экономя ценную недвижимость. Конечно, ссылки в области нижнего колонтитула могут быть не так заметны, как навигация в другом месте страницы. Но по мере того, как веб-пользователи в целом становятся более сообразительными, прокрутка более длинных страниц становится менее проблематичной. Таким образом, веб-дизайнеры могут использовать навигацию внизу страницы. ^[]

Утилита навигации объединяет инструменты и функции, которые помогают посетителям в использовании сайта.Эти страницы, как правило, не являются частью основной тематической иерархии сайта. Например, ссылка на форму поиска или страницы справки не являются частью основной или локальной навигационной системы. Другие параметры могут вообще не иметь связанных страниц. Вместо этого они являются функциями сайта, такими как выход из системы или изменение размера шрифта.

Навигация по служебной программе может приводить к различным типам страниц или функциям сайта. Переходы со страницы на страницу временами могут быть драматичными. Например, из одного механизма могут быть ссылки на корзину покупок, на форму поиска и на страницу об организации владельца сайта — все они сильно отличаются друг от друга и потенциально требуют значительного изменения ориентации на каждой новой странице.

Утилита навигации обычно меньше, чем основные механизмы навигации, и отображается вверху, по бокам или внизу страницы. Глобальная навигация утилит довольно часто выглядит как простые текстовые ссылки. В некоторых случаях служебная навигация очень тесно связана с основной навигацией. Как уже упоминалось, служебная навигация и основная навигация часто появляются вместе в глобальной области навигации.

На рис. 4-16 показана довольно распространенная группа служебной навигации, которую можно найти на Vitaminshoppe.com чуть выше основной панели навигации.Он включает в себя поле ввода для поиска, ссылку на корзину, справку и контактную информацию.

Но параметры коммунальных услуг не обязательно незначительны. Например, на сайтах электронной коммерции корзина покупок может отображаться в опциях утилиты. Это, очевидно, очень важно для бизнеса.

Существует множество типов служебной навигации, в том числе:

Каждый заслуживает подробного рассмотрения.

Важно для крупных корпораций, которые могут иметь различные области продукции или бизнеса, дополнительные навигационные ссылки на другие связанные сайты, дочерние сайты или компании.Этот тип мета-навигации позволяет людям переключаться на связанные веб-ресурсы, принадлежащие одному поставщику.

Дополнительная навигация по сайту обычно располагается в правом верхнем углу страницы. Хотя, как правило, они довольно маленькие и представлены в виде обычного текста, ссылки во внешней навигации могут привести к резким переходам. В конце концов, они ведут на совершенно разные сайты. Однако общая цель — сделать механизм навигации единообразным для всех сайтов. К сожалению, эти ссылки не всегда являются взаимными, и целевой сайт может не ссылаться на исходный сайт.

На рис. 4-16 показана дополнительная навигация по сайту, которая находится в верхнем левом углу многих сайтов Google.com, поэтому пользователи могут легко переходить от продукта к продукту. Щелкнув ссылку на рис. 4-17, вы легко перейдете из Google Mail в Календарь Google и обратно. Затем в конце списка есть ссылка для просмотра дополнительных сервисов Google.

Рисунок 4-17. Взаимные дополнительные навигационные ссылки от Google Mail к Google Calendar и наоборот

Toolboxes объединяют параметры сайта, которые выполняют функции — «инструменты» для выполнения действий на сайте.Панели инструментов могут включать ссылки на контент или страницы навигации, но часто они ссылаются на функциональные страницы. По этой причине переходы от этого типа навигации могут быть отличными и даже драматичными. Например, с домашней страницы панель инструментов может ссылаться на функцию поиска, контактную форму и интернет-магазин. Это может потребовать дополнительных усилий для переориентации.

На рисунке 4-18 показан компонент навигации панели инструментов с веб-сайта Toyota UK (www.toyota.co.uk). Эта группа ссылок тематически не связана; вместо этого они сгруппированы вместе, потому что каждая ссылка указывает на важную функцию или инструмент сайта.

Рисунок 4-18. Набор инструментов, который можно найти на большинстве страниц веб-сайта Toyota UK

, очень часто имеет логотип в верхней части каждой страницы. Принято связывать само изображение целиком на главную страницу. Люди могут знать или не знать об этом поведении, поэтому некоторые сайты добавляют явную метку под или сбоку от логотипа. В общем, привязка логотипа обеспечивает предсказуемый способ вернуться к знакомой отправной точке. В некотором смысле это похоже на опцию «отменить» в процессе навигации.

Поскольку параметр «Домой» часто включается в глобальную навигацию, на некоторых сайтах они объединены: логотип включен в навигацию. Apple.com был одним из первых, кто это сделал (рис. 4-19). Amazon.com также включает логотип в главную вкладку навигации, как и Toyota.com. Это эффективный способ сэкономить место и предложить постоянный визуальный брендинг по всему сайту.

Рисунок 4-19. Логотип встроен в основную навигацию на Apple.com

Для сайтов, на которых есть сайты на нескольких языках, селектор языка позволяет людям переключаться между ними.Чаще всего посетители переходят на тот же веб-сайт, но на другом языке. Однако иногда сайт на местном языке бывает совершенно другим. Поэтому переходы могут быть маленькими или большими. Если можно выбрать только несколько языков, простых ссылок вверху или внизу страницы может быть достаточно.

Интернационализация

Использование изображений национальных флагов для переключения языка — плохая практика. На языках часто говорят более чем в одной стране. Для сайта на португальском языке вы потенциально можете использовать изображение флагов Португалии или Бразилии.Или в каждой стране может быть более одного официального языка, например, в Швейцарии, Бельгии или Канаде.

Вам также необходимо учитывать, на каком языке отображаются выбранные элементы. Отображаются ли они на языке веб-сайта, который вы в настоящее время просматриваете, или на исходных языках? Это повлияет на порядок опций. В качестве примера возьмем английскую версию многоязычного сайта. Если гости из Франции ищут французский язык, они могут увидеть и понять близлежащий вариант французского языка.Но найдет ли кто-нибудь из Финляндии английский лейбл Finnish при поиске Suomi? Или кто-то из Испании найдет испанский язык при поиске español? Как правило, лучше отображать выбранные фрагменты на языке оригинала. Не забудьте включить диакритические знаки (диакритические знаки, умляуты и другие специальные символы), если вы выбрали этот вариант.

Специальные возможности

Имейте в виду, что если у вас есть многоязычный сайт, вам необходимо объявить язык каждого сайта в самом верху HTML-кода каждой страницы.Код для этого может выглядеть, например, так:

Кроме того, для многоязычных сайтов необходимо перевести замещающие тексты для изображений и все другие меры доступности, встроенные в ваш код, такие как заголовки фреймов.

ВЫБОР СТРАНЫ И РЕГИОНОВ

В некоторых случаях содержимое может отличаться в зависимости от страны или рынка. Селектор страны позволяет посетителям выбрать свой рыночный регион.Обратите внимание, что выбор языка и выбор страны — разные виды деятельности. Например, все сайты eBay в США, Великобритании и Австралии отображаются на английском языке, но в каждой версии сайта доступны разные продукты. Здесь также могут быть юридические требования.

Крупные международные организации могут иметь десятки локализованных веб-сайтов. В этих случаях выбор страны более сложен. Иногда выбор страны осуществляется визуально с помощью интерактивной карты мира. Это, конечно, предполагает, что люди могут идентифицировать страну, которую они хотят, на карте.Здесь, в отличие от выбора языка, допустимо использование изображений национальных флагов.

Селектор страны на сайте Coca-Cola (www.cocacola.com, рис. 4-20) использует двоякий подход: на карту можно щелкнуть по региону, но есть также навигация для выбора страны из алфавитного списка. список справа.

Рисунок 4-20. Выбор страны на веб-сайте Coca-Cola

Интернационализация

Многие страны говорят на нескольких языках. Если у вас многоязычный сайт, подумайте о том, чтобы разбить выбор региона по языку.На рис. 4-21 показано меню выбора страны в нижней части Новостей Google (http://news.google.com). Этикетки отображаются на языке страны. Если в стране два языка, название страны отображается на обоих. Сравните België с Belgique, а Canada English с Canada Français. Также обратите внимание на испанскую версию для США (Estados Unidos). Наконец, страны с небалфавитными языками перечислены в конце с оригинальными символами, такими как китайский и арабский. В скобках дизайнеры включают перевод на английский язык.

Рисунок 4-21. Выбор стран в Google News

Также называется: якорные ссылки, ссылки перехода.

Некоторые веб-страницы могут быть очень длинными. В этих случаях может быть полезно добавить внутренние ссылки на страницы, которые позволяют людям переходить с одного раздела страницы на другой. Внутренние навигационные ссылки в основном прокручивают страницу вверх или вниз, обеспечивая более эффективный способ доступа к разделам более длинной страницы. Обычно обратная ссылка возвращается наверх, поэтому внутренняя навигация по страницам обычно осуществляется парами ссылок.

Помимо быстрого доступа к разделам содержимого, внутренние ссылки предоставляют обзор содержимого страницы, очень похожий на оглавление. Может быть очень сложно понять, что находится на более длинной странице, просто прокручивая и читая заголовки страниц. Иногда набор внутренних ссылок на страницы может даже казаться частью локальной схемы навигации.

Технические спецификации Консорциума World Wide Web (W3C, www.w3c.org) часто очень длинные, как и оглавление CSS 2.1 показана спецификация (Рисунок 4-22). Эти внутренние ссылки переходят по странице без перезагрузки.

Рисунок 4-22. Внутренние ссылки на страницы для спецификации CSS 2.1 на сайте W3C

Вот некоторые общие проблемы с внутренними ссылками:

• Браузеры не различают внутренние ссылки страницы и внешние ссылки. Люди могут ожидать перехода на новую страницу при нажатии на ссылку, но вместо этого они просто перемещаются вниз на той же странице.

• Внутренние ссылки могут отображаться как посещенные, а могут и не отображаться, в зависимости от конструкции ссылки и браузера.Иногда внутренние ссылки никогда не отображаются как посещенные, а иногда все внутренние ссылки отображаются как посещенные.

• Для единообразия все разделы более длинной страницы могут быть включены в ссылки перехода. Однако это может означать, что первая ссылка переходит к первому разделу, который, возможно, уже показывает страницу. Вы могли заметить, что это происходит на странице W3C, показанной на рис. 4-22.

• Внутренние ссылки в верхней части страниц занимают ценное пространство на экране.

• Иногда по всему сайту принимается решение включить ссылки «Вернуться к началу» на всех страницах.Эти ссылки могут появиться на страницах, которые не прокручиваются.

• Если последний раздел содержимого короткий, внутренняя ссылка на него вверху может не прокручиваться до нужной позиции. Хотя последний раздел будет присутствовать, он может отображаться вверху экрана.

PPT — ОБУЧЕНИЕ ПО НАВИГАЦИИ Раздел 1 — Типы навигации в презентации PowerPoint

Различные типы морской навигации

Существует множество различных методов морской навигации, инструментов и систем для навигации по морям. В этой статье я расскажу о большинстве из них, включая навигационные инструменты, которые сегодня чаще всего используются моряками.

Какие виды морского судоходства существуют? Небесная навигация, точный счет, инерциальная навигация и электронная навигация.Можно определить местоположение на основе предыдущего местоположения (точный счет) или на основе какого-либо объекта (звезды, ориентира или буя). Некоторые часто используемые инструменты: компас, GPS, радар и секстант.

Последнее — своего рода клише, но я предполагаю, что каждый моряк втайне хочет использовать секстант (по крайней мере, я). Что ж, вот и хорошие новости: стоит. Небесная навигация старая, но не устарела. И это касается большинства методов. GPS определенно лучше во многих отношениях, как и большинство современных решений, таких как доставка пиццы.Но вы все равно хотите знать, как сделать свой собственный.

В этой статье:

1. Что такое морская навигация?
2. Определение местоположения
3. Различные методы построения линий
4. Список морского навигационного оборудования
5. Бонус: древние инструменты навигации
6. Связанные вопросы

Что такое морская навигация?

Морская навигация — это использование навигационных методов для направления (парусной) лодки из одной точки в другую.

Все формы навигации имеют четыре шага:

1. вы определяете свою позицию
2. вы определяете курс
3. вы следите за курсом
4. и повторить

Что такое техника навигации? Навигационная техника — это способ определить положение навигатора и установить желаемый курс. Существуют разные методы определения вашего местоположения, разные методы построения графиков, а также разные способы определения вашего курса.Система определения местоположения, построения и установки курса называется методом навигации.

Наиболее распространенными методами навигации являются спутниковая навигация, определение точного счета и радиолокационная навигация.

• Мертвая расплата
• Пилотаж
• Небесная навигация
• Инерциальная навигация
• Радионавигация
• Радар навигационный
• Спутниковая навигация

У каждого метода есть свои преимущества и недостатки. Например, для определения вашего местоположения на основе одной точки или объекта можно использовать систему счисления и радар.Но вам нужно много оборудования. Навигация по небесам очень надежна, но вам нужно чистое небо. Спутниковая навигация очень точная, но вам нужен источник питания.

Небесная навигация — один из старейших методов навигации. Навигатор использует небесные тела для определения своего местоположения.

С Coastal navigation навигатор использует форму ориентиров вдоль побережья и направление береговой линии.

С помощью инерциальной навигации вы используете датчики движения для расчета вашего нового положения относительно исходного положения.(Это форма мертвого расчета.)

Лоцманская проводка просто означает определение вашего местоположения с очень высокой частотой и используется в гаванях и в закрытых водах.

Радионавигация использует радиоволны для измерения направления на радиоисточник. Чтобы это работало, вам нужны радиовышки повсюду. GPS наверняка выигрывает битву.

Радар навигации в основном используется для предотвращения столкновений, когда вы находитесь близко к суше или другим кораблям.

Спутниковая навигация — наиболее часто используемый вид навигации в настоящее время. Это использует несколько спутников для определения вашего местоположения.

Опытные шкиперы всегда имеют под рукой несколько способов навигации, и вы тоже должны.

Вы можете использовать аналоговое или электронное оборудование, чтобы получить свое местоположение и построить его. Многие электронные инструменты на самом деле являются просто современной заменой старых инструментов: они в значительной степени выполняют ту же работу (но быстрее и лучше). Картплоттер — это просто GPS-версия компаса, карты и линейки (хорошо, согласен, это немного сложнее).

Старые методы менее точны, чем GPS — но они чертовски близки! Небесная навигация может быть очень точной, если вы все сделаете правильно. Старые методы обучения — отличное резервное копирование (и их тоже здорово изучить). Они всегда доступны: во время солнечных вспышек, отключений — некоторые даже без оборудования.

Вы можете использовать все виды навигационных систем. Наиболее часто используемые на современных лодках:

• GPS-приемник
• Картплоттер
• Компас
• Радар и эхолот
• Инерциальный навигатор

Определение вашего местоположения

Вы можете определить свое местоположение, основываясь на своем предыдущем положении, или вы можете посмотреть и использовать практически любой ориентир, небесное тело и т. Д., Чтобы точно определить, где вы находитесь.

Если вы используете предметы, вы можете делать с ними две вещи: вы можете измерять расстояние до них. И вы можете измерить направление на объект. Направление к объекту называется пеленгом .

Если у вас нет компаса, вы все равно можете получить линию направления. Найдите два совпадающих объекта на карте (например, скальные образования или два буя). Это называется транзитом .

Нанося азимут или транзит на карту, вы знаете, по какой линии вы движетесь.

Затем, если вы измеряете расстояние от вас до объекта, вы получаете линию позиции (LOP). Если вы нанесете это на диаграмму, вы получите круг или дугу.

Если вы нарисуете две LOP, они пересекутся. Эта точка называется исправлением . Это твоя позиция. Если вы нанесете на карту два или более пеленга, вы также получите фиксацию положения. Хотите быть очень точными? Используйте подшипник и транзит.

Это так просто. По сути, все навигационное оборудование выполняет одну из этих двух функций.Найдите несколько линий, сделайте их пересекающимися.

Различные методы построения линий

Итак, вам нужны линии, чтобы знать, где вы находитесь. Техника навигации — это просто способ, которым вы выбираете свои линии.

Википедия говорит, что использование линий позиции — это лишь один из методов, но я не согласен. Спутник, радио, радар — все эти методы используют какие-то линии расстояния или направления, чтобы сообщить вам, где вы находитесь.

Чтобы получить несколько реплик, существует множество старых и современных методов обучения.

• Подшипники компаса — вы можете использовать компас для определения пеленга, который является наиболее распространенным способом на протяжении многих веков
• Наземный диапазон — если вы обнаружите, что две отмеченные точки совпадают, это дает вам линию направления
• Диапазон радара — измерение расстояния и направления до объекта, вам нужен только один объект, чтобы точно определить ваше местоположение
• Наблюдение за небесными телами — с помощью секстанта можно получить LOP с небесных тел
• GPS использует 24 спутника (это 24 LOP) для определения вашего точного местоположения
• Эхолот — не такой точный; могу только подтвердить известную позицию лодки
• Параллельное индексирование — использует эхо для сохранения безопасного расстояния до береговой линии, камней и т. Д.
• Точный расчет — использование вашего предыдущего местоположения, скорости и курса для определения нового положения
• Легкое погружение — используя высоту маяка для измерения расстояния до него.

Подшипники компаса

Получить пеленг компаса несложно. Вы находите точку на карте, которую видите на горизонте, и наводите на нее свой компас. Считайте угол по компасу и просто проведите линию под этим углом через точку отсчета. Классический способ — это три компаса, ориентированные на три распространенных объекта.

Для этого метода вам понадобятся компас и морская карта.

Не нужно перегибать палку при покупке хорошего и надежного компаса. Это довольно доступно.Если вы хотите знать, что я использую, прочтите мою статью здесь. Это так хорошо, что даже в машине есть.

Не знаете, как пользоваться компасом? Прочтите полное руководство для новичков здесь.

Наземная дальность

Если у вас нет компаса, вы все равно можете определить направление по двум ориентирам или объектам. Когда две отмеченные точки совпадают с вашим бушпритом, например два буя, вы можете провести через них линию. Вуаля, ты знаешь свое направление. Эта линия называется транзитной.

Для этого метода вам понадобится морская карта.

Радар

отличается от других и довольно изящным, потому что ему нужен только один объект, чтобы получить довольно точное местоположение. Он может получать расстояние и азимут от одного объекта и наносить их прямо на график. Так что это чрезвычайно полезно, если вы путешествуете, скажем, на огромном контейнеровозе в переполненном тесном порту.

Небесная навигация

Для астрономической навигации вам понадобится пара инструментов: морской альманах, морской хронометр и секстант.

Сначала вы используете альманах и хронометр, чтобы выбрать подпункт.Это точка, в которой планета или звезда в настоящее время находится над Землей. Затем вы берете секстант, чтобы измерить угол между небесным телом и горизонтом. Это дает вам расстояние между вами и подпунктом. Вот ваша первая линия позиции. Аккуратный круг вокруг расположения звезды.

Повторите этот процесс несколько раз с разными звездами, пока не получите две или более линий, которые пересекаются, что дает вам определение положения. Также называется «небесное исправление» — довольно крутое название.

Для этого метода вам понадобятся секстант, хронометр и альманах.

GPS

Самый простой и точный способ определить местоположение — использовать спутники. Приемник GPS рассчитывает расстояние от нескольких спутников. Это дает вам несколько линий, которые теперь находятся в небе, а не на карте. Опять же, там, где пересекаются линии, вы находитесь.

GPS чрезвычайно точен и надежен. Он может найти вас в пределах полдюйма и выйдет из строя только в том случае, если нет источника питания, очень плохая погода, солнечные вспышки и так далее.В большинстве случаев он будет работать идеально.

Однако есть и недостатки. GPS сообщает только ваше текущее местоположение. Он не показывает никаких карт, направлений и т. Д. В сочетании с электронными картплоттерами GPS очень мощный. Это то, что есть в наших машинах, парусниках, телефонах и так далее.

Он также не может сказать вам, в каком направлении вы указываете. Таким образом, вы не можете использовать его для измерения подшипников.

GPS — это американская технология, и у Китая, России и Европы есть свои варианты, хотя они не так широко поддерживаются.

Вам понадобится как минимум GPS-приемник, а также морская карта или картплоттер.

В настоящее время вы можете получить надежный и простой в использовании картплоттер от известного бренда со всеми функциями передового морского GPS за небольшую цену. Щелкните здесь, чтобы прочитать мою рекомендацию.

Эхолот

Эхолот — это сонар, который используется для определения глубины воды. Он использует звуковые волны и измеряет задержку отражений.Это говорит о расстоянии до дна.

Эхо-зондирование можно использовать для оценки местоположения, но оно не очень точное. Еще нужен какой-то подшипник. Затем проверьте диаграмму и свою текущую глубину. Проверьте, в какой точке пересекаются ваша глубина и пеленг.

Вы можете использовать зондирование для определения местоположения, но это немного утомительно. Вы буквально измеряете множество точек и составляете собственную диаграмму глубины. Затем сравните его с существующей картой, чтобы оценить свое местоположение.

Для этого метода вам понадобится гидролокатор, эхолот или многофункциональный дисплей.

Параллельное индексирование

Если вы плывете в порту или бухте, есть много других судов и объектов, которых следует избегать. Значит, вы хотите оставаться на правильном курсе. Для этого нужно очень внимательно следить за своим положением. Если вы не хотите, чтобы вам приходилось строить свою позицию каждую минуту, вы можете использовать параллельное индексирование, чтобы не сбиться с курса.

Параллельное индексирование — это просто. Возьмите неподвижный объект. Через него проведите линию, параллельную вашему курсу. Затем отслеживайте эхо объекта на радаре.Пока он остается приклеенным к леске, вы на правильном пути.

Для этого метода вам понадобится радар.

Мертвая расплата

Вы также можете измерить расстояние от вашего старого местоположения. Для этого вам нужен ваш курс и скорость. Это называется счислением . Принцип тот же. Ваша старая позиция — это «объект». Ваш курс — это угол (пеленг), а ваша скорость — это расстояние, дающее вам линию положения.

Для этого метода вам понадобится инерционный навигатор.(Или старый школьный хронометр и журнал микросхем.)

Легкое погружение

Этот метод нечасто используется, но может оказаться полезным. Проверяем, когда на горизонте появляется вершина маяка. Если мы знаем высоту маяка и высоту наших глаз, вы можете рассчитать, как далеко мы находимся. Используя некоторую алгебру, связанную с кривизной Земли. Большинство навигационных альманахов (включая Reeds Nautical Almanac — Расстояния подъема и опускания ) содержат своего рода таблицу, которая дает вам расстояние.

Если у вас есть расстояние, это линия позиции. Затем просто наведите на него компас, чтобы определить азимут, и вы получите решение.

Для этого вам понадобится секстант и морской альманах.

Список морского навигационного оборудования

• Гироскоп
• Магнитный компас
• Магнитный компас
• GPS-приемник
• Карта отклонения компаса
• Радар
• Автопилот
• ARPA
• Устройство автоматического слежения
• Устройство регистрации скорости и расстояния
• Эхолот
• Карты и картплоттеры электронные
• Погодные спутниковые системы

Что использовали первые исследователи для навигации? Самыми распространенными инструментами древних мореплавателей были:

• Астролябия
• Задний персонал
• Октант
• Секстант
• Стружколом

Астролябия

Астролябия — древний навигационный инструмент, который измеряет наклонное положение звезд или планет.Его можно использовать днем ​​и ночью. Он использовался в средние века и буквально означает «тот, который ловит небесные тела».

Задний посох

Задний посох измеряет высоту солнца по его тени. Его изобрели в 16 веке. До этого штурманам приходилось смотреть прямо на солнце, чтобы измерить его высоту. Что не очень хорошо для вашего зрения в долгосрочной перспективе. Этот инструмент создает проекцию с использованием тени солнца. Лучше взглянуть на это.

Секстант и октант

Октант и секстант измеряют угловое расстояние между двумя видимыми объектами. Обычно это расстояние между горизонтом и солнцем. Оба инструмента используются для астрономической навигации и работают примерно одинаково.

Октант имеет меньший угол, чем секстант, и его нельзя было использовать для измерения угла между солнцем и луной, потому что угол был слишком большим. Именно тогда был изобретен секстант.

Стружколом

Стружка — это деревянная доска, прикрепленная к веревке.На этой линии есть узлы. Штурман выбрасывает бревно за борт и считает количество узлов за определенное время. Это дает ему скорость корабля.

Отсюда и слово «узлы» (от морской скорости).

Как моряки ориентируются по звездам? Если навигатор знает, где находится звезда над Землей, он может определить свое расстояние от этой конкретной подпункта. Ему нужен инструмент для измерения угла между звездой и горизонтом, например секстант или астролябия.Теперь у него есть линия позиции. При повторении он может триангулировать свое положение (небесная привязка).

Какие типы навигации или другие инструменты используют моряки сегодня? Большинство моряков используют несколько способов навигации. Большинство судов используют некоторые формы GPS, картографические карты, компас, радар и эхолот (сонар). Основной метод навигации зависит от ситуации. Компас очень подходит для открытого моря. В прибрежных водах или гаванях чаще всего используются радар и гидролокатор.

Какие инструменты использовали древние мореплаватели? Древние навигаторы использовали следующие инструменты для определения местоположения: астролябия, посох на спине, октант, секстант и компас. Чтобы определить свой курс и скорость, они использовали чип-лог, морские карты и хронометр (хронометрист). Голландцы использовали маятниковые часы вместо

Фото любезно предоставлены

Вы нашли ответ на свой конкретный вопрос?
👍 0 👎 1