跨海域的导航方法(导航到海域)
本文目录一览:
- 1、核潜艇在海底航行的过程中是如何导航的?
- 2、二战时代的飞机跨海飞行怎么导航
- 3、我国古代海上导航系统是如何定位的?
- 4、在天空或海洋怎么确定位置进行导航?
- 5、古希腊水手在航海过程中,是如何进行导航的?
- 6、手机在大海如何导航
核潜艇在海底航行的过程中是如何导航的?
具备弹道导弹发射能力的核潜艇是一个国家战略的基石,担负着构筑水下长城的重任。而且与其他武器装备比起来,核潜艇更加具有威慑力,俄罗斯海上力量的保持很大一部分贡献都来自于其核潜艇。一旦发生战事或者遭遇紧急情况,往往都会把核潜艇放出去。放出去的核潜艇隐蔽在合适的地点,在需要的时候便能够做到突然击敌。
如果要在神不知鬼不觉的情况下在海中航行,必须要处理好一切与外界沟通的信息源。实际上,潜艇在航行中仅仅可能在导航上与外界发生关系。难道核潜艇不怕暴露自己的位置吗?这个不必太过担心,因为现代潜艇已经有了一套自己的安全的导航方式,能够做到不被发现或者被发现的概率很小。为了避免被发现,不能使用与外界相关的导航方式,那也就是说只能用核潜艇本身带的设备进行导航了。
目前在各国核潜艇中应用比较广泛的是依靠陀螺仪为核心的惯性导航系统进行惯性导航,然后再用其他一些诸如海底地图和测量技术等进行辅助导航。由于核潜艇的惯导系统具备高度自给性,也完全不受外界影响,重要的是可以在深水大洋中保持完整的导航服务,这点难能可贵。再有,如果进行卫星导航的话,不仅面临可能会被发现的风险,而且还会受到海水影响。所以,世界各国的潜艇主要都用惯性导航平台来为潜艇导航。
惯性导航平台到底有多么优秀呢?我国曾经做过这么一次测验。一艘潜艇在仅仅依靠惯导平台的情况下,连续在水底航行近9000海里,算下来差不多有16000多公里远。最后潜艇上浮发现,与原来预定的目标点仅仅差了不到50米。在16000公里远的距离上,不到百米的误差基本上是可以被忽略掉的,这几乎达到了许多国家洲际弹道导弹的误差等级。
前文提到过,陀螺仪是整个惯性导航系统的核心部件。它的工作原理其实也并不是多么难以理解的东西,就是利用角动量守恒原理,计算角度差然后得出运动方向。然后计算出加速度,再对时间进行积分,从而实现导航。事实上,惯导系统平台也是会存在一定误差的,这个误差的修订,就需要其他一些手段进行辅助。
比如通过测岸标、天文导航和无线电导航等方式进行,由于这些都是辅助的导航方式,因此不必过度担心会影响核潜艇的实际应用。无源重力导航技术是最近这些年兴起的一种新的导航方式,它的原理是提前把路线上的重力分布图输入到惯性导航系统中去,然后通过重力场来搜索路线,再结合原本惯性导航平台,以达到最大程度精确。
除了以上所述之外,潜艇的导航方式还有许多。但可以经受的住实战考验的,还是惯性导航平台。再结合一些辅助导航系统,基本上能够做到导航上的精确,可以最大程度保证潜艇自身的隐蔽性。
二战时代的飞机跨海飞行怎么导航
早期的飞行空中领航方法以地标罗盘领航为主,很多飞行员也要借助天文领航,夜间和海上/沙漠飞行简直是不可行的,不同季候的飞行也是巨大挑战,例如在高纬度地区的冬季飞行,点状和线状地标都发生了巨大改变,磁罗盘的知识也有很大误差,这里指的误差实际上包含了很多概念和内容,有设计制造误差罗差磁差年变率进动误差转弯误差等等,给飞行员识别方位领航定位都带来很多困难,无线电技术的出现具有革命性的意义,衍生出无线电领航学,只要地面安装了无线电台处于发射状态,飞机就可以通过全乡自动定位天线加以接收,通过机载无线电罗盘指示方位,利用一台或多台一次或多次测取数据,飞行员就可以完成较为精准的空中定位,甚至利用这种设备建立了早期的仪表进近着陆的概念和程序
我国古代海上导航系统是如何定位的?
我国古代海上导航系统一般是通过牵星术、太阳位置、指南针、海道图来进行在海洋中定位的,虽然不如现在的卫星定位系统精准,但已经能够保持古代航船在海洋中不会迷失方位。
牵星术
牵星术是一种根据天文星象辨别方位的航海方法。早在战国时期的时候,人们就利用磁石南北极的原理制作了能够辨别方位的“司南”,但这种发明多应用在陆地定位上,在海上航行中,人们已经可以通过一定的仪器,来测量观察海上天体的高度来辨别自己的方位。在西汉时期,就出现了在海上观星定位的牵星术,并且发行了《海中五星经杂事》和《海中星占验》等相关书籍,提供了许多在航海中对星座、行星等位置的判定经验,让人们在汪洋大海中确定自己的航线。
北极星和太阳
在古代航海中,北极星和太阳有着非同寻常的意义。人们白天依靠太阳的位置来简单判定自己所处的方位和航向,晚上则利用最明亮的北极星来判别自己的方位航向。唐朝时已经发明了一种叫“复矩”的仪器,用来测量海洋中北极星与地面的高度,从而判定出实际的子午线,对海洋航行有很好的定位导航作用。
指南针、海道图
北宋时期海上导航技术得到了重大突破,就是发明了指南针这个仪器。为了让指南针在航海上实现更精确的指向,人们把指南针设计成精确的罗盘结构,大大方便了人们在海上的航行交通和方位判别,定位效率比以前提高了很多,同时发明指南针也是人类史上的一项重要贡献。随着两宋时期频繁的海上航行活动,人们渐渐积累了很多海洋地理经验,不少人就把这些经验绘制成了海道图,由此出现了多条海上安全航线,有效促进了我国乃至世界的航海发展。
在天空或海洋怎么确定位置进行导航?
)遥感监测不受地理位置、天气和人为条件限制,可覆盖地理位置偏远、环境条件恶劣的海域及因政治原因无法进行常规调查的海域。2)遥感监测能提供大面积影像,尤其是天基遥感像幅面积可达上千平方公里,对海洋资源普查、防灾减灾及动态监管都极为有利。3)天基遥感能周期性地监视大洋环流、海面温度场的变化、鱼群的迁移、污染物的运移等,获取的海洋信息量非常大。4) 可同步观测风速风向、流速、海洋污染、海浪、海气相互作用等情况。目前,单一遥感监测手段都有其特点,并存在其局限性,主要体现在以下几个方面(见表1)。2. 海洋多元通信传输需求常规的海洋通信网络包括海上无线微波通信、卫星通信、基于陆地蜂窝网络的岸基移动通信以及光缆通信。由于通信制式互不兼容、通信带宽高低不一、中远海覆盖范围存在盲区、缺乏高效统一的管理机制,常规海洋通信网络难以满足我国日益增长的海洋活动需求,成为制约海洋经济发展的瓶颈(见表2)。
古希腊水手在航海过程中,是如何进行导航的?
古代希腊水手在进行航海活动时有着严苛的要求,尤其是对于海上能见度的要求,因为在没有罗盘的时代,海上的能见度直接影响着古代希腊水手的导航工作,接下来我们将对古希腊水手的导航方式进行介绍。
一、为何导航知识在考古发现中相对有限?
由于地理环境和气象环境的影响,古代地中海地区的航行模式并不是单一的,水手们在规划航线时通常将靠近海岸的航行与远海航行相结合在一起。这样对于代的水手们来说,导航与气象学的知识就显得至关重要。
任何一项的缺失对于航行活动来说都是致命的,但是,有关于借助自然现象进行导航的证据,除了使用绳子和砝码探测水深的方式以外,其他方式在考古学发现的记录中都相对有限,但是,这并不能说明古代关于导航方面的知识是匮乏的。其原因如下:
首先导航技术的发展速度超越了航海活动本身的发展速度,先进的导航技术不一定能留下考古遗迹。
其次,在古代,导航更像是一种艺术,而不是一门科学,关于导航所需要的庞大而精确的定位知识,在当时是依靠水手们的记忆来实现的,而航海图跟像是一种辅助水手强化记忆的手段,而不像后世作为导航的工具所出现在船上。
最后,在古代,导航的知识似乎是一种保护得非常好的秘密,只在被选作担任导航员的水手之间共享。因此,这些导航技术会因为很有可能会因为社会的动荡和骚乱而失传。
举个例子,在青铜时代后期,米诺斯文明需要在外海航行的导航手段帮助他们到达埃及,这可能是因为在当克里特文明消亡时这些向西航行穿越地中海的技术也随之失传了,也导致后来这些导航技术没有被迈锡尼文明所继承,因此,在青铜时代后期爱琴海地区到埃及的贸易航线出现了一段真空时期。
二、古希腊海员在航行时常用的导航手段
虽然从考古发现中我们没有办法获得大量的关于古代海员导航技术的材料,但是我们可以通过文献中对航行的描述来进行归纳和总结,荷马等人的作品在这方面提供了丰富的参考资料,通过对这些资料的整理,我们能大致还原部分古希腊海员在航行时常用的导航手段,下面将分别对这些手段进行介绍。
(1)水砣
这种方法是唯数不多的在考古范围内留下证据的导航方式。这种方式是使用一种水砣,对航线上所经过地区的深度进行测量,通过记录海水深度的变化,从而达到为船只导航的目的。但是这种方式对于沿岸航行的导航来说效果甚微,关于希腊人使用水砣进行导航的证据,可以从地中海海底找到答案,在地中海地区沿岸的水下经常会发现一些小的石块,通常这些石块被用作渔网的配重,同时也会作为简单的水砣进行使用。
(2)鸟类观察法
青铜时代的地中海地区,水手们使用鸟类来进行导航,这种导航方式是利用鸟类会返回自己巢穴的生物特性。使用这种导航方式有两种方式实现:
第一种方式,水手们在船上携带诸如乌鸦,鸽子,燕子等陆地鸟类。这些鸟类的共性在于都只能在陆地上降落。当陆地的方向超出了水手们的视野范围,他们就会放出一只鸟,当鸟飞到高处的时候,他们将会将船只引导到他们发现的最近的陆地,如果他们没有发现陆地,他们就会返回船只降落。
第二种方式通过观察水鸟的习性来定位陆地,水鸟们通常在白天飞到远处的海域区觅食,到了晚上在飞回自己在岩石上所修筑的巢穴中去,有经验的水手们通过在白天观察鸟群飞来的方向或者在傍晚观察鸟群飞走的方向,以此可以确定陆地的位置。
(3)风向导航
在磁力罗盘出现之前,地中海的水手们依靠风向来判断自己的方位。他们使用的是一种现代地理学称之为“风频玫瑰图”的方式。这种方式最早由腓尼基人提出,其原理是风在不同的温度,湿度,和一些其他因素的影响下会呈现出不同的特征,水手们根据风的这些特征来判断自己的航向。
在荷马的著作中,他提到了当时水手们通常使用东、南、西、北4种风来辨别方位,并且水手们将他们具象为古希腊神话中的神明加以崇拜。之后水手们又在这四种风的基础上增加了4种风向,形成了一个拥有8种风向的风频系统。关于这套系统的具体记录是在公元前1世纪左右雅典人使用过的一种被称为“风塔”的导航手段。
(4)地标导航
上文所提到的风向导航可以说在古希腊导航“艺术”中真正实用的工具,然而,风向对于导航员来说只是第二决定的因素,通常他们需要将风向与其他更加可靠的事物进行比较,在近岸航行时,地标通常被作为最重要的参考因素。
古代地中海地区的水手们通过学习记忆可视地标的名字来了解他们在航路上会遇到的地标,在古典时期的水手们会使用一种被称之为“航海日志”的文件,在这份文件中详细地记录了地中海沿岸地区重要的地标,然而相较于古典时代,在青铜时代并没有相应的文件记录,而导致这种情况,可能是由于当时的文字记录还不够完善。
但是文字的缺失并不影响古代水手们的航行活动,前面我们提过,古代导航技术是只在水手间传播和共享的,因此,导航员们通过他们前辈所口口相传的关于地标的特征,名字,依然能够完美地为船只进行导航。
(5)天文导航
天文导航是指古代地中海地区的水手们通过观察天体运行的方式来为船只提供导航的手段,在白天,水手们通过观察太阳不同季节在天空中运行的轨迹来判断方位。在夜间,水手们则依靠观察星座的位置来进行导航,但是,对于地中海地区的古希腊人来说,使用星座进行导航的方式,出现在其文明发展的中后期,这一时期的古希腊人在天文学上有了相当的积累,他们可以辨识天空的星座并且能描绘出某些星星的运行轨迹,然而在古希腊文明的早期,水手们是无法使用星座进行导航的。
到此,我们了解了古代水手们常用的导航手段,但是这些方法并不是独立的使用,结合这些方法的优缺点,古代水手们通常会会在航行中采用多种导航方式相结合来完成航行活动。
手机在大海如何导航
没有移动网络辅助定位,那就只能靠卫星导航了,提前下载好世界地图就是了