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知道卫星导航都有哪些种类么?一起来看看
作者:刘奇 来源:科普中国-科学为你解疑释惑   日期:2019年09月27日 录入:admin

导航的应用在日常生活中非常普及,假若没有导航,可能很多业务都无法开展。我们平时使用的基本上都是基于卫星导航定位系统的导航方法。除此之外还有很多其他的导航方法,本文接下来带你了解导航的种类。

天文导航是较早发展的一种导航方法,最早应用于陆地上。我国古人利用北斗七星来指北,以此来确定大致位置。后来,天文导航技术应用于航海,在茫茫的大海上确定自己的位置至关重要,航海家们通过观测不同天体的高度和方位角可直接解算出船的位置,天文导航对于当年完成首次环球航行的航海家们来说,有着非常重要的意义。再后来,天文导航被应用到航空和航天领域,基本原理仍是通过观测遥远的天体确定位置。但这种方式易受天气影响。

无线电导航利用的是无线电在空间中以光速直线传播的原理,只要确定了无线电波从发射机到接收机的传播时间,便可以确定收发机之间距离,即光速与传播时间乘积。通过测定不同的发射机到同一接收机的距离,便可以解算出接收机载体所在位置。由于发射机所处位置不同,无线电导航又可分为陆基无线电导航和天基无线电导航。陆基无线电导航系统发射机位于陆地上,天基无线电导航系统发射机位于人造卫星上,因此也被成为卫星导航,我们常用的GPS导航系统以及我国的北斗导航系统都属于卫星导航系统(或天基无线电导航系统)。卫星导航精度高,但易受电磁干扰。

以上导航技术都需要导航装置接收外界的导航信息,然而导航信息在传播过程中,容易受到电子干扰和天气影响。所以,后来又发展出另一种不需要接收外界信息的导航技术——自主导航。惯性导航就是自主导航技术的典型代表。

惯性导航简称惯导,它通过测量运载体在各个方向的加速度,并进行积分运算,来获得运载体的位置和速度。惯导的主要测量装置包括三个加速度计和三个自由度陀螺仪,前者敏感测量运载体三个平动方向的加速度,后者敏感测量运载体三个转动方向的加速度。为了得到运载体的位置数据,需对每个测量通道进行的输出积分,因此惯导的误差会随时间积累。为了获得更高的精度,不仅要求运载体精确地知道导航起始时的位置,还要求惯性测量装置具有非常高的精度。惯导由于既不向外部发射信号,也不从外部接收信号,因而具有非常好的自主性和隐秘性。

导航技术随着科技的进步也在不断发展,种类逐渐丰富、精度愈发提高,但每种导航方式都有其优势和劣势。因此,工程上有时会采用组合导航的方式,以达到优势互补,例如GPS和惯导组就能够获得更好的导航定位效果。

本文由空军指挥学院教授徐邦年进行科学性把关。

 

 
 
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