Небесная навигация

Небесная навигация , также известная как астронавигация , представляет собой практику определения местоположения с использованием звезд и других небесных тел , которая позволяет навигатору точно определять свое фактическое текущее физическое положение в космосе или на поверхности Земли, не полагаясь исключительно на расчетные позиционные расчеты, обычно известный как мертвый расчет . Астронавигация осуществляется без использования спутниковой навигации или других аналогичных современных электронных или цифровых средств позиционирования.

Небесная навигация использует «прицелы» или временные угловые измерения, обычно выполняемые между небесным телом (например, Солнцем , Луной , планетой или звездой ) и видимым горизонтом . Небесная навигация также может использовать преимущества измерений между небесными телами без привязки к горизонту Земли, например, когда Луна и другие выбранные тела используются в практике, называемой «лунами», или методе лунного расстояния , используемом для определения точного времени, когда время неизвестный.

Обычно используется небесная навигация путем наблюдения за Солнцем и горизонтом, находясь на поверхности Земли, предоставляющая различные методы определения положения, одним из которых является популярный и простой метод, называемый «навигация в полдень», представляющий собой однократное наблюдение точная высота Солнца и точное время достижения этой высоты (известное как «местный полдень») - самая высокая точка Солнца над горизонтом с позиции наблюдателя в любой отдельный день. Это угловое наблюдение в сочетании со знанием его одновременного точного времени, называемого временем в нулевом меридиане, напрямую определяет широту и долготу во времени и месте наблюдения путем простого математического сокращения. Луна, планета, Полярная звезда или одна из 57 других навигационных звезд , чьи координаты сведены в таблицы в любом из опубликованных морских или воздушных альманахов, также могут достичь той же цели.

Небесная навигация достигает своей цели, используя угловые измерения (прицелы) между небесными телами и видимым горизонтом для определения своего положения на Земле, будь то на суше, в воздухе или на море. Кроме того, наблюдения между звездами и другими небесными телами дали те же результаты в космосе, что используется в космической программе «Аполлон» и до сих пор используется на многих современных спутниках. Точно так же небесная навигация может использоваться на других планетных телах для определения положения на их поверхности, используя их местный горизонт и подходящие небесные тела с соответствующими таблицами приведения и знанием местного времени.

Для навигации небесными средствами, когда небесное тело находится на поверхности Земли в любой момент времени, оно располагается непосредственно над одной точкой земной поверхности. Широта долгота и . этой точки известны как географическое положение небесного тела (ГП), местоположение которого можно определить по таблицам морского или воздушного альманаха за этот год Измеренный угол между небесным телом и видимым горизонтом напрямую связан с расстоянием между ВП небесного тела и положением наблюдателя. После некоторых вычислений, называемых « уменьшением обзора », это измерение используется для построения линии положения (LOP) на навигационной карте или рабочем листе, при этом положение наблюдателя находится где-то на этой линии. LOP на самом деле представляет собой короткий сегмент очень большого круга на Земле, который окружает ВП наблюдаемого небесного тела. (Наблюдатель, находящийся где-нибудь на окружности этого круга на Земле и измеряющий угол наклона одного и того же небесного тела над горизонтом в этот момент времени, заметил бы, что это тело находится под таким же углом над горизонтом.) Виды двух небесных тел тела дают на карте две такие линии, пересекающиеся в позиции наблюдателя (на самом деле, две окружности привели бы к двум точкам пересечения, возникающим при видениях двух звезд, описанных выше, но одну можно отбросить, поскольку она будет далека от расчетного положения — см. рисунок на пример ниже). Большинство штурманов будут использовать прицелы от трех до пяти звезд, если таковые имеются, поскольку это приведет к появлению только одного общего пересечения и сведет к минимуму вероятность ошибки. Эта предпосылка лежит в основе наиболее часто используемого метода небесной навигации, называемого «методом перехвата высоты». Необходимо нанести как минимум три точки. Пересечение графика обычно представляет собой треугольник, точная позиция которого находится внутри него. На точность прицела указывает размер треугольника.

Джошуа Слокам использовал как полуденное, так и звездное навигацию, чтобы определить свое текущее положение во время своего путешествия, первого зарегистрированного кругосветного плавания в одиночку. Кроме того, он использовал метод лунного расстояния (или «лунов») для определения и поддержания известного времени в Гринвиче (первый меридиан), тем самым сохраняя свои «жестяные часы» достаточно точными и, следовательно, точно фиксируя свое положение.

Небесная навигация может определить долготу время на нулевом меридиане только тогда, когда точно известно . Чем точнее известно время на нулевом меридиане (долгота 0°), тем точнее будет определение; - действительно, каждые четыре секунды ошибки источника времени (обычно хронометра или, в самолетах, точных « хакерских часов ») могут привести к ошибке позиционирования в одну морскую милю . Когда время неизвестно или ему не доверяют, метод лунного расстояния можно использовать как метод определения времени на нулевом меридиане. Используются исправные часы с секундной или цифровой стрелкой, альманах с лунной поправкой, секстант. При полном отсутствии знания времени лунные расчеты (при наличии наблюдаемой Луны приличной высоты) могут дать время с точностью до секунды или двух с использованием примерно 15–30 минут наблюдений и математической обработки таблиц альманаха. После практики наблюдатель может регулярно определять и подтверждать время, используя этот метод, с точностью до одной секунды или одной морской мили из-за навигационной ошибки, вызванной ошибками, приписываемыми источнику времени.

Пример

пример, иллюстрирующий концепцию метода перехвата Справа показан для определения положения. (Два других распространенных метода определения своего положения с помощью астрономической навигации — это определение долготы по хронометру и метод экс-меридиана .) На соседнем изображении два круга на карте обозначают линии положения Солнца и Луны в 12:00 по Гринвичу октября. 29, 2005. В это время штурман корабля в море с помощью секстанта измерил положение Луны в 56° над горизонтом . Десять минут спустя было замечено, что Солнце находилось на высоте 40° над горизонтом. Затем для каждого из этих наблюдений были рассчитаны и нанесены линии положения. Поскольку и Солнце, и Луна наблюдались под соответствующими углами из одного и того же места, навигатор должен был находиться в одном из двух мест, где пересекаются круги.

В этом случае навигатор находится либо в Атлантическом океане, примерно в 350 морских милях (650 км) к западу от Мадейры , либо в Южной Америке, примерно в 90 морских милях (170 км) к юго-западу от Асунсьона , Парагвай. В большинстве случаев определение того, какое из двух пересечений является правильным, очевидно для наблюдателя, поскольку зачастую они находятся на расстоянии тысяч миль друг от друга. Поскольку маловероятно, что корабль плывет через Южную Америку, позиция в Атлантике правильная. Обратите внимание, что линии положения на рисунке искажены из-за проекции карты; если бы их нанесли на глобус, они были бы круглыми.

Наблюдатель в точке Гран-Чако увидит Луну слева от Солнца, а наблюдатель в точке Мадейры увидит Луну справа от Солнца.

Угловое измерение

Точное измерение угла развивалось с течением времени. Один простой метод — держать руку над горизонтом, вытянув руку. Угловая ширина мизинца составляет чуть более 1,5 градусов на вытянутой руке, и его можно использовать для оценки высоты Солнца над плоскостью горизонта и, следовательно, для оценки времени до заката. Потребность в более точных измерениях привела к разработке ряда все более точных инструментов, включая камаль , астролябию , октант и секстант . Секстант и октант наиболее точны, поскольку они измеряют углы от горизонта, устраняя ошибки, вызванные расположением указателей инструмента, а также потому, что их система с двумя зеркалами компенсирует относительные движения инструмента, показывая устойчивый вид на объект и горизонт.

Навигаторы измеряют расстояние на Земле в градусах , угловых минутах и угловых секундах . Морская миля определяется как 1852 метра, но также (не случайно) равна одной угловой минуте угла вдоль меридиана Земли. Секстанты можно считывать с точностью до 0,1 угловой минуты, поэтому положение наблюдателя можно определить (теоретически) в пределах 0,1 морской мили (185,2 метра, или около 203 ярдов). Большинство океанских навигаторов, производя измерения с движущейся платформы в хороших условиях, могут достичь практического точность примерно 1,5 морских миль (2,8 км) — этого достаточно для безопасного плавания вдали от земли или других опасностей. ^{[ 1 ]}

Практическая навигация

Практическая астронавигация обычно требует наличия морского хронометра для измерения времени, секстанта для измерения углов и альманаха. ^{[ 2 ]} предоставление графиков координат небесных объектов, набор таблиц уменьшения видимости , помогающих выполнять вычисления высоты и азимута , а также карту региона. ^{[ 3 ]} При использовании таблиц уменьшения прицела единственные необходимые вычисления — это сложение и вычитание. ^{[ 4 ]} Небольшие карманные компьютеры, ноутбуки и даже научные калькуляторы позволяют современным мореплавателям «сокращать» прицелы секстанта за считанные минуты, автоматизируя все этапы вычислений и/или поиска данных. ^{[ 5 ]} Большинство людей могут освоить более простые процедуры навигации по небесам после одного или двух дней обучения и практики, даже используя ручные методы расчета.

Современные практические мореплаватели обычно используют астронавигацию в сочетании со спутниковой навигацией для коррекции точного счисления , то есть курса, рассчитанного на основе положения, курса и скорости судна. Использование нескольких методов помогает навигатору обнаруживать ошибки и упрощает процедуры. При таком использовании навигатор время от времени измеряет высоту Солнца с помощью секстанта, а затем сравнивает ее с заранее рассчитанной высотой, основанной на точном времени и предполагаемом положении наблюдения. На графике прямая грань плоттера может отмечать каждую линию положения. Если линия положения указывает местоположение, находящееся на расстоянии более нескольких миль от предполагаемого местоположения, можно провести дополнительные наблюдения, чтобы перезапустить траекторию счисления пути. ^{[ 6 ]}

В случае сбоя оборудования или электрооборудования, несколько раз в день просматривайте линии Солнца и продвигайтесь по ним с помощью точного счисления, что позволяет судну получить приблизительную информацию о движении, достаточную для возвращения в порт. можно также использовать Луну, планету, Полярную звезду или одну из 57 других навигационных звезд Для отслеживания небесного положения .

Широта

В прошлом широту измеряли либо путем измерения высоты Солнца в полдень («полуденное зрение»), либо путем измерения высоты любого другого небесного тела при пересечении меридиана (достигая максимальной высоты, когда оно было направлено на север или юг), и часто путем измерения высоты Полярной звезды , северной звезды (при условии, что она достаточно видна над горизонтом, чего нет в Южном полушарии ). Полярная звезда всегда находится в пределах 1 градуса от небесного северного полюса . Если навигатор измерит угол к Полярной звезде и обнаружит, что он составляет 10 градусов от горизонта, то он находится примерно в 10 градусах к северу от экватора. Эта приблизительная широта затем корректируется с использованием простых таблиц или поправок альманаха для определения широты, которая теоретически имеет точность до долей мили. Углы измеряются от горизонта, поскольку определение точки непосредственно над головой, зенита , обычно невозможно. Когда дымка закрывает горизонт, мореплаватели используют искусственные горизонты, которые представляют собой горизонтальные зеркала или сосуды с отражающей жидкостью, особенно ртутью. В последнем случае угол между отраженным изображением в зеркале и реальным изображением объекта на небе ровно в два раза превышает необходимую высоту.

Долгота

Если угол к Полярной звезде можно точно измерить, аналогичное измерение звезды вблизи восточного или западного горизонта позволит определить долготу . Проблема в том, что Земля поворачивается на 15 градусов в час, поэтому такие измерения зависят от времени. Мера, сделанная за несколько минут до или после той же меры накануне, приводит к серьезным навигационным ошибкам. До того, как появились хорошие хронометры , измерения долготы основывались на прохождении Луны или положении спутников Юпитера . По большей части они были слишком сложны, чтобы их мог использовать кто-либо, кроме профессиональных астрономов. Изобретение современного хронометра Джоном Харрисоном в 1761 году значительно упростило расчет долготы.

ушли На решение проблемы долготы столетия, и она зависела от конструкции часов без маятника (поскольку часы с маятником не могут точно работать на наклоняющемся корабле или даже на любом движущемся транспортном средстве). Два полезных метода были разработаны в 18 веке и практикуются до сих пор: расстояние до Луны , которое не требует использования хронометра, и использование точных часов или хронометра.

В настоящее время непрофессионал может выполнить расчет долготы, отметив точное местное время (не принимая во внимание какие-либо ссылки на летнее время ), когда Солнце находится в самой высокой точке на земном небе. Вычислить полдень можно проще и точнее с помощью небольшого, точно вертикального стержня, воткнутого в ровную землю — измеряйте время, когда тень указывает строго на север (в северном полушарии). Затем возьмите показания местного времени и вычтите их из GMT ( среднего времени по Гринвичу) или времени в Лондоне, Англия. Например, полуденное чтение (12:00) вблизи центральной Канады или США произойдет примерно в 18:00 (18:00) в Лондоне. Разница в 6 часов составляет четверть 24-часового дня или 90 градусов от 360-градусного круга (Земля). Расчет также можно произвести, взяв количество часов (используйте десятичные дроби для долей часа), умноженное на 15, количество градусов в одном часе. В любом случае можно продемонстрировать, что большая часть центральной части Северной Америки находится на 90 градусах западной долготы или около нее. Восточную долготу можно определить, добавив местное время к GMT с помощью аналогичных вычислений.

Лунное расстояние

Более старый, но все еще полезный и практичный метод определения точного времени на море до появления систем точного хронометража и спутниковых систем времени называется « лунными расстояниями», или «лунарами», который широко использовался в течение короткого периода времени и уточнялся для ежедневных целей. использование на борту кораблей в 18 веке. К середине 19 века их использование сократилось, поскольку все лучшие и лучшие часы (хронометры) становились доступными обычному морскому судну. Хотя в последнее время секстант использовался только любителями и историками, сейчас он становится все более распространенным на курсах астрономической навигации, чтобы уменьшить полную зависимость от систем GNSS как потенциально единственного точного источника времени на борту судна. Разработанный для использования, когда точные часы недоступны или точность часов сомнительна во время длительного морского путешествия, навигатор точно измеряет угол между Луной и Солнцем или между Луной и одной из нескольких звезд вблизи эклиптики . Наблюдаемый угол необходимо корректировать с учетом эффектов рефракции и параллакса, как и в любом небесном видении. Чтобы внести эту поправку, навигатор измеряет высоты Луны и Солнца (или другой звезды) примерно в то же время, что и угол расстояния до Луны. Требуются только приблизительные значения высот. Расчет с использованием подходящих опубликованных таблиц (или от руки с логарифмами и графическими таблицами) требует около 10–15 минут работы для преобразования наблюдаемого угла (углов) в геоцентрическое лунное расстояние. Затем навигатор сравнивает скорректированный угол с углами, указанными на соответствующих страницах альманаха, для каждых трех часов по гринвичскому времени, используя таблицы интерполяции для получения промежуточных значений. Результатом является разница во времени между источником времени (неизвестного времени), используемым для наблюдений, и фактическим временем нулевого меридиана (то есть «нулевого меридиана» в Гринвиче, также известного как UTC или GMT). Зная UTC/GMT, навигатор может взять и уменьшить дополнительный набор прицелов, чтобы рассчитать их точное положение на Земле как местную широту и долготу.

Использование времени

Гораздо более популярным методом было (и остается) использование точных часов для непосредственного измерения времени прицела секстанта. Потребность в точной навигации привела к разработке все более точных хронометров в 18 веке (см. Джон Харрисон ). Сегодня время измеряется с помощью хронометра, кварцевых часов , коротковолнового радиосигнала времени, транслируемого атомными часами , или времени, отображаемого на спутниковом приемнике сигнала времени . ^{[ 7 ]} Кварцевые наручные часы обычно показывают время с точностью до полсекунды в день. Если его носить постоянно, сохраняя тепло тела, скорость его дрейфа можно измерить с помощью радио, и, компенсируя этот дрейф, навигатор сможет сохранять время с точностью до секунды в месяц. Когда время на нулевом меридиане (или другой отправной точке) точно известно, небесная навигация может определить долготу, и чем точнее известны широта и время, тем точнее определение долготы. Угловая скорость Земли зависит от широты. На полюсах, или широте 90°, скорость вращения Земли достигает нуля. На широте 45° одна секунда времени эквивалентна по долготе 1077,8 футов (328,51 м ), или одна десятая секунды означает 107,8 футов (32,86 м). ^{[ 8 ]} На слегка выгнутом экваторе, или на широте 0°, скорость вращения Земли или ее эквивалента по долготе достигает максимума и составляет 465,10 м/с (1525,9 фута/с ). ^{[ 9 ]}

Традиционно мореплаватель сверял свой хронометр с секстантом на географическом маркере, обследованном профессиональным астрономом. Сейчас это редкий навык, и большинство начальников портов не могут найти маркер своей гавани. Корабли часто имели более одного хронометра. Хронометры хранились на подвесах в сухой комнате недалеко от центра корабля. Их использовали для установки наблюдателей за реальным зрелищем, чтобы хронометры никогда не подвергались воздействию ветра и соленой воды на палубе. Заводить и сравнивать хронометры было важнейшей обязанностью штурмана. Даже сегодня он по-прежнему ежедневно записывается в палубный журнал корабля и сообщается капитану до восьми колоколов утренней вахты (корабельный полдень). Штурманы также установили корабельные часы и календарь. Два хронометра обеспечивали двойное модульное резервирование , позволяющее выполнять резервное копирование, если один из них перестает работать, но не позволяет исправлять ошибки, если два хронометра отображают разное время, поскольку в случае противоречия между двумя хронометрами было бы невозможно узнать, какой из них был неправильным ( тот Полученное обнаружение ошибок было бы таким же, как если бы у вас был только один хронометр и его периодическая проверка: каждый день в полдень по точному счислению ). Три хронометра обеспечивали тройную модульную избыточность , позволяя исправлять ошибки, если один из трех был неправ, поэтому пилот брал среднее из двух с более близкими показаниями (голосование средней точности). На этот счет существует старая поговорка: «Никогда не выходите в море с двумя хронометрами; возьмите один или три». ^{[ 10 ]} Суда, занимающиеся исследовательскими работами, обычно имели на борту гораздо больше трех хронометров — например, HMS Beagle имел 22 хронометра . ^{[ 11 ]}

Современная небесная навигация

Концепция положения небесной линии была открыта в 1837 году Томасом Хаббардом Самнером , когда после одного наблюдения он вычислил и нанес на график свою долготу более чем на одной пробной широте в окрестностях и заметил, что положения расположены вдоль линии. Используя этот метод с двумя телами, мореплаватели наконец смогли пересечь две линии положения и получить свое местоположение, по сути определяя как широту, так и долготу. Позже, в 19 веке, был разработан современный метод перехвата (Марк Сен-Илер) ; с помощью этого метода высота тела и азимут рассчитываются для удобного пробного положения и сравниваются с наблюдаемой высотой. Разница в угловых минутах — это расстояние «перехвата» в морской миле, на которое линия положения должна быть смещена в сторону или от направления подточки тела. (Метод перехвата использует концепцию, проиллюстрированную в примере из раздела «Как это работает» выше.) Два других метода уменьшения прицеливания — это определение долготы по хронометру и эксмеридианный метод.

Хотя астронавигация становится все более ненужной с появлением недорогих и высокоточных спутниковых навигационных приемников ( ГНСС ), она широко использовалась в авиации до 1960-х годов и в морской навигации до недавнего времени. Однако, поскольку благоразумный моряк никогда не полагается на какие-либо единственные средства определения своего местоположения, многие национальные морские власти по-прежнему требуют от палубных офицеров продемонстрировать на экзаменах знание астрономической навигации, в первую очередь в качестве дублера для электронной или спутниковой навигации. Одним из наиболее распространенных в настоящее время применений астронавигации на борту крупных торговых судов является калибровка компаса и проверка ошибок в море, когда наземные ориентиры недоступны.

В 1980 году правила французского военно-морского флота все еще требовали наличия на борту часов с независимым управлением, чтобы в сочетании с секстантом положение корабля можно было определить с помощью астрономической навигации. ^{[ 12 ]}

ВВС продолжали инструктировать военных авиаторов по использованию и ВМС США астронавигации до 1997 года, потому что:

небесную навигацию можно использовать независимо от наземных средств.
небесная навигация имеет глобальное покрытие.
небесную навигацию невозможно заглушить (хотя ее можно затенить облаками).
небесная навигация не излучает никаких сигналов, которые мог бы обнаружить противник. ^{[ 13 ]}

( Весной 1998 года Военно-морская академия США USNA) объявила, что исключает из официальной учебной программы курс по астрономической навигации (считающийся одним из самых сложных неинженерных курсов). ^{[ 14 ]} В октябре 2015 года, ссылаясь на обеспокоенность по поводу надежности систем GNSS перед лицом потенциального враждебного взлома , USNA возобновило обучение по астронавигации в 2015–2016 учебном году. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}

необходимо сдать экзамен на получение лицензии береговой охраны США В другой академии федеральной службы, Академии торгового флота США, не было перерыва в обучении астронавигации, поскольку для поступления в торговый флот . Ее также преподают в Гарварде , совсем недавно под названием «Астрономия 2». ^{[ 17 ]}

Небесная навигация по-прежнему используется частными яхтсменами, особенно на яхтах, курсирующих на дальние расстояния по всему миру. Для экипажей небольших крейсерских лодок астронавигация обычно считается важным навыком при выходе за пределы видимости суши. Хотя технология спутниковой навигации надежна, яхтсмены используют астронавигацию либо в качестве основного навигационного инструмента, либо в качестве резервного.

Небесная навигация использовалась в коммерческой авиации вплоть до начала эпохи реактивных самолетов; Ранние Боинги 747 имели «секстант» в крыше кабины. ^{[ 18 ]} От него отказались только в 1960-х годах с появлением инерциальной навигации и доплеровских навигационных систем, а также сегодняшних спутниковых систем, которые могут определять положение самолета с точностью до 3-метровой сферы с несколькими обновлениями в секунду.

Вариант наземной небесной навигации использовался для ориентации космического корабля «Аполлон» на пути к Луне и обратно. По сей день космические миссии, такие как Mars Exploration Rover, используют звездные трекеры для определения положения космического корабля.

Еще в середине 1960-х годов были разработаны передовые электронные и компьютерные системы, позволяющие штурманам автоматически корректировать небесные прицелы. Эти системы использовались как на кораблях, так и на самолетах ВВС США, и были очень точными, могли фиксировать до 11 звезд (даже в дневное время) и определять положение корабля с точностью до менее 300 футов (91 м). SR -71 Высокоскоростной самолет-разведчик был одним из примеров самолета, использовавшего комбинацию автоматизированной небесной и инерциальной навигации . Однако эти редкие системы были дорогими, и те немногие, которые используются сегодня, считаются резервными копиями более надежных спутниковых систем позиционирования.

Межконтинентальные баллистические ракеты Земли используют небесную навигацию для проверки и корректировки своего курса (первоначально заданного с помощью внутренних гироскопов) во время полета за пределами атмосферы . Невосприимчивость к помехам сигналов является основной движущей силой этого, казалось бы, архаичного метода.

Навигация и синхронизация на основе рентгеновских пульсаров (XNAV) — это экспериментальный метод навигации в космосе, при котором периодические рентгеновские сигналы, излучаемые пульсарами, используются для определения местоположения транспортного средства, например космического корабля, в глубоком космосе. Транспортное средство, использующее XNAV, будет сравнивать полученные рентгеновские сигналы с базой данных известных частот и местоположений пульсаров. Подобно GNSS, это сравнение позволит транспортному средству точно определить свое положение (±5 км). Преимущество использования рентгеновских сигналов перед радиоволнами заключается в том, что рентгеновские телескопы можно сделать меньше и легче. ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}^{[ 21 ]} 9 ноября 2016 года Китайская академия наук запустила экспериментальный спутник для навигации по пульсарам под названием XPNAV 1 . ^{[ 22 ]}^{[ 23 ]} SEXTANT (Station Explorer для рентгеновских технологий синхронизации и навигации) — это финансируемый НАСА проект, разработанный в Центре космических полетов Годдарда , который тестирует XNAV на орбите на борту Международной космической станции в связи с проектом NICER , запущенным 3 июня. 2017 г., миссия по снабжению МКС SpaceX CRS-11 . ^{[ 24 ]}

Обучение

Астронавигационное учебное оборудование для экипажей самолетов сочетает в себе простой пилотажный тренажер с планетарием .

Ранним примером является Link Celestial Navigation Trainer , использовавшийся во время Второй мировой войны . ^{[ 25 ]}^{[ 26 ]} Размещенный в здании высотой 45 футов (14 м), он имел кабину, вмещающую весь экипаж бомбардировщика (пилот, штурман и бомбардир). В кабине был полный набор инструментов , которые пилот использовал для управления моделируемым самолетом. К куполу над кабиной было прикреплено несколько коллимированных огней , имитирующих созвездия , по которым штурман определял положение самолета. Движение купола имитировало изменение положения звезд с течением времени и движение самолета вокруг Земли. Штурман также принимал смоделированные радиосигналы с различных позиций на земле. Под кабиной располагались «плиты местности» — большие подвижные аэрофотоснимки земли внизу — которые создавали у экипажа впечатление полета и позволяли бомбардировщику попрактиковаться в выстраивании бомбардировочных целей. Группа операторов сидела в кабине управления на земле под машиной, откуда они могли моделировать погодные условия, такие как ветер или облака. Эта команда также отслеживала положение самолета, перемещая «краба» (маркер) на бумажной карте.

Тренажер Link Celestial Navigation Trainer был разработан в ответ на запрос Королевских ВВС (RAF) в 1939 году. RAF заказали 60 таких машин, а первая была построена в 1941 году. RAF использовали лишь несколько из них. остальные сдаются в аренду обратно в США, где в конечном итоге использовались сотни.

См. также

Ссылки

^ Насколько точна небесная навигация по сравнению с GPS?
^ Бесплатный онлайн-морской альманах в формате PDF.
^ «07.03.09: Математическая динамика небесной навигации и астронавигации» . Teachersinstitute.yale.edu . Проверено 23 июля 2023 г.
^ Навигатор, Океан (01 января 2003 г.). «Сравнение методов уменьшения обзора — Ocean Navigator» . Проверено 23 июля 2023 г.
^ АМЕРИКАНСКИЙ ПРАКТИЧЕСКИЙ НАВИГАТОРСКИЙ ЭПИТОМ НАВИГАЦИИ , с. 270.
^ «Курсы морской навигации: Линии положения, ЛОПы» . www.sailingissues.com . Проверено 23 июля 2023 г.
^ Мехаффи, Джо. «Насколько точно отображается время на моем GPS?» . gpsinformation.net . Архивировано из оригинала 4 августа 2017 года . Проверено 9 мая 2018 г.
^ Ошибки в определении долготы, широты и азимута - I Ф.А. МакДиармида, Королевское астрономическое общество Канады, 1914.
^ Артур Н. Кокс, изд. (2000). Астрофизические величины Аллена (4-е изд.). Нью-Йорк: AIP Press. п. 244. ИСБН 978-0-387-98746-0 . Проверено 17 августа 2010 г.
^ Брукс, Фредерик Дж. (1995) [1975]. Мифический человеко-месяц . Аддисон-Уэсли. п. 64 . ISBN 0-201-83595-9 .
^ Р. Фицрой. «Том II: Труды второй экспедиции» . п. 18.
^ Морской хронометр в эпоху электричества Дэвида Рида, сентябрь 2015 г.
^ Брошюра ВВС США (AFPAM) 11-216, главы 8–13
↑ Кадеты ВМФ не откажутся от своих секстантов. Архивировано 13 февраля 2009 г. в Wayback Machine , The New York Times. Автор ДЭВИД В. ЧЕН. Опубликовано: 29 мая 1998 г.
^ Снова видим звезды: Военно-морская академия восстанавливает астрономическую навигацию. Архивировано 23 октября 2015 г. в Wayback Machine , Capital Gazette , Тим Пруденте. Опубликовано: 12 октября 2015 г.
^ Петерсон, Андреа (17 февраля 2016 г.). «Почему студенты Военно-морской академии впервые за десятилетие учатся плавать по звездам» . Вашингтон Пост . Архивировано из оригинала 22 февраля 2016 года.
^ - Астрономия 2 Небесная навигация Филипа Сэдлера. Архивировано 22 ноября 2015 г. в Wayback Machine.
^ Кларк, Пилита (17 апреля 2015 г.). «Будущее полетов» . Файнэншл Таймс . Архивировано из оригинала 14 июня 2015 года . Проверено 19 апреля 2015 г.
^ Комиссариат, Тушна (4 июня 2014 г.). «Пульсары прокладывают путь для космических полетов» . Мир физики . Архивировано из оригинала 18 октября 2017 года.
^ «Межпланетный GPS, использующий сигналы пульсаров» . Обзор технологий Массачусетского технологического института . 23 мая 2013 года. Архивировано из оригинала 29 ноября 2014 года . Проверено 29 августа 2017 г.
^ Беккер, Вернер; Бернхардт, Майк Г.; Джесснер, Аксель (21 мая 2013 г.). «Автономная навигация космических аппаратов с пульсарами». Акта Футура . 7 (7): 11–28. arXiv : 1305.4842 . Бибкод : 2013AcFut...7...11B . дои : 10.2420/AF07.2013.11 . S2CID 118570784 .
^ Кребс, Гюнтер. «XPNAV 1» . Космическая страница Гюнтера . Архивировано из оригинала 1 ноября 2016 г. Проверено 1 ноября 2016 г.
^ «Китайский Великий Март 11» вывел на орбиту первый навигационный спутник «Пульсар» . Spaceflight101.com. 10 ноября 2016 г. Архивировано из оригинала 24 августа 2017 г.
^ «NICER проявился во время полета снабжения МКС SpaceX-11» . НИЧЕР Новости. НАСА. 1 декабря 2015. Архивировано из оригинала 24 марта 2017 года . Проверено 14 июня 2017 г. Запуск NICER, который ранее был запланирован на декабрь 2016 года на SpaceX-12, теперь полетит на Международную космическую станцию вместе с двумя другими полезными нагрузками на SpaceX Commercial Resupply Services (CRS)-11 в негерметичном багажнике корабля Dragon.
^ «Вторая мировая война» . Краткая история моделирования полета самолетов . Архивировано из оригинала 9 декабря 2004 года . Проверено 27 января 2005 г.
^ «Капрал Томисита «Томми» Флемминг-Келли-Морская пехота США-тренажер небесной навигации −1943/45» . Воспоминания о Второй мировой войне . Архивировано из оригинала 19 января 2005 г. Проверено 27 января 2005 г.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с небесной навигацией, на Викискладе?

Небесная навигационная сеть
Таблица 57 навигационных звезд с видимыми звездными величинами и небесными координатами
Inua Полный морской альманах и многое другое
Расчет лунных расстояний
Альманах Backbearing.com , таблицы уменьшения зрения и многое другое.
Небесная навигация в Petan.net
Факты о воздухе
V-ФОРС
Аэронавигационные секстанты
Секстант в Douglas DC-8

[1] Насколько точна небесная навигация по сравнению с GPS?

[2] Бесплатный онлайн-морской альманах в формате PDF.

[3] «07.03.09: Математическая динамика небесной навигации и астронавигации» . Teachersinstitute.yale.edu . Проверено 23 июля 2023 г.

[4] Навигатор, Океан (01 января 2003 г.). «Сравнение методов уменьшения обзора — Ocean Navigator» . Проверено 23 июля 2023 г.

[5] АМЕРИКАНСКИЙ ПРАКТИЧЕСКИЙ НАВИГАТОРСКИЙ ЭПИТОМ НАВИГАЦИИ , с. 270.

[6] «Курсы морской навигации: Линии положения, ЛОПы» . www.sailingissues.com . Проверено 23 июля 2023 г.

[7] Мехаффи, Джо. «Насколько точно отображается время на моем GPS?» . gpsinformation.net . Архивировано из оригинала 4 августа 2017 года . Проверено 9 мая 2018 г.

[8] Ошибки в определении долготы, широты и азимута - I Ф.А. МакДиармида, Королевское астрономическое общество Канады, 1914.

[Cox2000-9] Артур Н. Кокс, изд. (2000). Астрофизические величины Аллена (4-е изд.). Нью-Йорк: AIP Press. п. 244. ИСБН 978-0-387-98746-0 . Проверено 17 августа 2010 г.

[10] Брукс, Фредерик Дж. (1995) [1975]. Мифический человеко-месяц . Аддисон-Уэсли. п. 64 . ISBN 0-201-83595-9 .

[11] Р. Фицрой. «Том II: Труды второй экспедиции» . п. 18.

[12] Морской хронометр в эпоху электричества Дэвида Рида, сентябрь 2015 г.

[13] Брошюра ВВС США (AFPAM) 11-216, главы 8–13

[14] Кадеты ВМФ не откажутся от своих секстантов. Архивировано 13 февраля 2009 г. в Wayback Machine , The New York Times. Автор ДЭВИД В. ЧЕН. Опубликовано: 29 мая 1998 г.

[15] Снова видим звезды: Военно-морская академия восстанавливает астрономическую навигацию. Архивировано 23 октября 2015 г. в Wayback Machine , Capital Gazette , Тим Пруденте. Опубликовано: 12 октября 2015 г.

[16] Петерсон, Андреа (17 февраля 2016 г.). «Почему студенты Военно-морской академии впервые за десятилетие учатся плавать по звездам» . Вашингтон Пост . Архивировано из оригинала 22 февраля 2016 года.

[17] - Астрономия 2 Небесная навигация Филипа Сэдлера. Архивировано 22 ноября 2015 г. в Wayback Machine.

[18] Кларк, Пилита (17 апреля 2015 г.). «Будущее полетов» . Файнэншл Таймс . Архивировано из оригинала 14 июня 2015 года . Проверено 19 апреля 2015 г.

[19] Комиссариат, Тушна (4 июня 2014 г.). «Пульсары прокладывают путь для космических полетов» . Мир физики . Архивировано из оригинала 18 октября 2017 года.

[20] «Межпланетный GPS, использующий сигналы пульсаров» . Обзор технологий Массачусетского технологического института . 23 мая 2013 года. Архивировано из оригинала 29 ноября 2014 года . Проверено 29 августа 2017 г.

[21] Беккер, Вернер; Бернхардт, Майк Г.; Джесснер, Аксель (21 мая 2013 г.). «Автономная навигация космических аппаратов с пульсарами». Акта Футура . 7 (7): 11–28. arXiv : 1305.4842 . Бибкод : 2013AcFut...7...11B . дои : 10.2420/AF07.2013.11 . S2CID 118570784 .

[22] Кребс, Гюнтер. «XPNAV 1» . Космическая страница Гюнтера . Архивировано из оригинала 1 ноября 2016 г. Проверено 1 ноября 2016 г.

[23] «Китайский Великий Март 11» вывел на орбиту первый навигационный спутник «Пульсар» . Spaceflight101.com. 10 ноября 2016 г. Архивировано из оригинала 24 августа 2017 г.

[nasa-nicer-manifest-24] «NICER проявился во время полета снабжения МКС SpaceX-11» . НИЧЕР Новости. НАСА. 1 декабря 2015. Архивировано из оригинала 24 марта 2017 года . Проверено 14 июня 2017 г. Запуск NICER, который ранее был запланирован на декабрь 2016 года на SpaceX-12, теперь полетит на Международную космическую станцию вместе с двумя другими полезными нагрузками на SpaceX Commercial Resupply Services (CRS)-11 в негерметичном багажнике корабля Dragon.

[25] «Вторая мировая война» . Краткая история моделирования полета самолетов . Архивировано из оригинала 9 декабря 2004 года . Проверено 27 января 2005 г.

[26] «Капрал Томисита «Томми» Флемминг-Келли-Морская пехота США-тренажер небесной навигации −1943/45» . Воспоминания о Второй мировой войне . Архивировано из оригинала 19 января 2005 г. Проверено 27 января 2005 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]