Астрономічна навігація
Астрономі́чна навіга́ція — комплекс засобів і методів визначення параметрів, які застосовують у практиці навігації, заснований на використанні астрофізичних характеристик астрономічних об’єктів.
Зміст
Загальний опис
Астрономічну навігацію (астронавігацію) застосовують для
- визначення та уточнення навігаційних координат наземних об’єктів;
- азимутів курсу об’єктів, що рухаються;
- збільшення точності проходження та оптимізації маршрутів рухомих об’єктів;
- забезпечення своєчасного виведення об’єктів у заданий район;
- для забезпечення надійної та стабільної орієнтації космічних апаратів відносно осей та маркерів (маяків) навігаційної системи.
Застосування методів і засобів астронавігації дозволило значно підвищити безпеку судноплавства та польотів літаків у складних метеорологічних умовах.
Важливою галуззю астронавігації є космічна геодезія — наука, що вивчає застосування результатів астрономічних спостережень за рухом штучних супутників Землі (ШСЗ) для вирішення наукових і науково-технічних завдань практичної геодезії.
В астрономічній навігації з метою підвищення надійності та безпеки руху (маршрутизації) об’єктів в екстремальних умовах різної природи та етіології застосовують поєднання радіонавігаційних пристроїв із нерадіотехнічними засобами, з якими вони утворюють комбіновані системи навігації. Прикладом такої комбінованої системи навігації є синтез систем радіолокаційної станції з інерційною навігаційною системою.
Завдання астрономічної навігації
Основні завдання астронавігації:
- формування глобальної інерційної системи відліку, що базується на положенні позагалактичних джерел: пульсарів і квазарів;
- побудова еталонної глобальної геоцентричної системи відліку та локальних топоцентричних систем відліку;
- створення оперативного координатно-часового супроводу земних об’єктів у форматі глобальних навігаційних супутникових систем;
- координатно-часове забезпечення космічних польотів;
- вивчення конфігурації гравітаційного поля Землі;
- з’ясування топології фігури Землі із використанням супутникових вимірів;
- вивчення дрейфу географічних полюсів Землі.
Методи астронавігації
Основні методи астрономічної навігації:
- візуальні спостереження за рухом ШСЗ;
- оптико-механічні спостереження за рухом ШСЗ та астрономічними об’єктами;
- фотографічні спостереження ШСЗ астрономічних об’єктів у різних спектральних діапазонах електромагнітного випромінювання;
- лазерні та радіотехнічні спостереження;
- використання систем навігації класів «супутник–супутник», «супутник–земля», «земля–земля»;
- використання засобів супутникової градієнтометрії;
- інтерферометричні спостереження;
- визначення координат шляхом одночасних спостережень Сонця і Місяця з використанням секстанта, хронометра або хронографа;
- наближені методи астронавігації — метод Сомнера та метод переносів Сент-Ілера;
- використання навігаційного (паралактичного) трикутника;
- застосування засобів і методів астровізування.
Системи координат та відліку
Існують декілька класифікаторів для характеристики систем координат і систем відліку, що застосовують в астронавігації:
- за призначенням виділяють: зоряні та земні системи координат;
- за положенням початків відліку: геоцентричні, квазігеоцентричні, топоцентричні;
- за геометрією координатних осей: прямокутні декартові (на площині та у просторі), косокутні, криволінійні (полярна, сферична, циліндрична, еліптична) система координат;
- за використанням часових шкал та еталонів часу: ефемеридні й атомні системи відліку.
Системи астронавігації будуть доповнені застосуванням радіо- та рентгенівського випромінювання від пульсарів, яке виділяється своєю еталонною періодичністю та практично незмінним положенням на небі. Це забезпечує введення нерухомої реперної системи координат, пов’язаної з цим класом астрономічних об’єктів.
Інструментарій
Для визначення координат спостерігача засобами астронавігації найчастіше використовують набір інструментів і довідників:
- точний хронометр (хронограф);
- секстант;
- таблиці ефемерид;
- редукційні таблиці для розрахунку висот та азимутів світил;
- географічні карти;
- астровізир;
- гіроплатформи;
- карти зоряного неба та планісфери.
Література
- Massonnet D., Feigl K. Radar Interferometry and its Application to Changes in the Earth's Surface // Reviews of Geophysics. 1998. Vol. 36. № 4. P. 441–500.
- Burgmann R., Rosen P., Fielding E. Synthetic Aperture Radar Interferometry to Measure Earth's Surface Topography and its Deformation // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 2000. Vol. 28. P. 169–209.
- Allen C. W. Allen's Astrophysical Quantities. 4th ed. New York : AIP Press, 2002. 719 p.
- Seeber G. Satellite Geodesy. 2nd ed. Berlin; New York : Walter de Gruyter, 2003. 589 p.
- Bowditch N. The American Practical Navigator: An Epitome of Navigation. Bethesda : National Imagery and Mapping Agency, 2011. 879 p.
- Becker W., Bernhardt M., Jessner A. Autonomous Spacecraft Navigation With Pulsars // Acta Futura. 2013. № 7 (7). P. 11–28.
- Sosnica Krz. Determination of Precise Satellite Orbits and Geodetic Parameters using Satellite Laser Ranging. Zürich : Schweizerische Geodätische Kommission, 2015. 236 p.
Автор ВУЕ
Покликання на цю статтю: Шевчук О. Г. Астрономічна навігація // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Астрономічна навігація (дата звернення: 6.05.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 28.02.2023
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
Національна поліція України
