導航

導航? 是水上（見航海）、陸地和空中的“舵手藝術”。 您的目標是將車輛或飛機安全地駕駛到所需的目的地。 轉向之前有兩項幾何任務：確定當前位置（定位）和確定到達目的地的最佳路線。

隨著太空旅行的開始，導航的任務被推廣到近地空間，除其他外，這需要從二維方法（2D，包括飛行高度 2?D）過渡到三維方法。 航空業的加速發展也導致了集成系統的發展，例如飛行管理系統。

最一般意義上的導航還包括其他方面，比如平衡和空間意識。 然后可以將其定義為導航地形空間以到達所需位置。

導航活動由三個子區域組成：

• 使用各種方法通過定位確定地理位置，
• 計算到達目的地的最優路徑
• 將車輛引導至該目的地，即最重要的是保持最佳路線，可能會考慮漂移。

子任務 2 和 3 要求即使在困難條件下（例如霧、冰威脅或雷暴）也能保持交通暢通，并消除與其他車輛發生碰撞的任何可能性。 因此，導航還包括能夠在途中超越定位再次優化航線，以及快速判斷飛行器飛行姿態和飛行高度的變化并相應調整航向/速度的技術和科學。

地球上或地球上空的每一次導航的基礎都是視覺導航（空間感和視覺控制）和耦合（根據航向計算的路徑），但今天輔以無線電或衛星導航的方法。

然而，直到大約 2000 年，航位推算方法才是最重要的——使用航向和速度（或者，對于較大的飛機和火箭，還使用加速度）計算或估計行進的距離。 路線越長或路線越復雜，就越需要在途中通過位置測量來補充這一點（行人或司機通常是無意識的）。 因為即使使用良好的羅盤等，耦合精度最多也限制在行駛距離的 1-3%，但側風和海流也可能偏離假定的（“忘記的”）航向 10%。

導航的大部分方法來自航海學，即船舶的定位和控制。 經典的定位輔助工具具有幾何性質（角度測量和方向測量）以及車輛自身速度和距離的確定。 幾個世紀以來，它們一直用于以下幾組方法：

• 視覺導航：使用記憶力和簡單的海岸或航海圖在海岸找到自己的路
• 地面導航：使用地標（陸地上的顯著點）和孤立的燈塔確定海岸附近的位置。 這還包括測深（確定球道的深度）。 這些久經考驗的方法現在輔之以密集標記的海港入口、各種海標和無線電信標。
• 航位推算：根據航向和速度持續確定位置。 路線可以用太陽、星星和（自中世紀以來）指南針、估計的航程或鐵路日志來確定。 通過在航海圖上以圖形方式添加路線部分，日志中的條目今天得到了補充。 以這種方式確定的位置被稱為“給定”或圍場位置，并且 - 根據天氣條件 - 有百分之幾的準確度。
• 配對時盡可能考慮風漂移； 航向計算器（用于風三角、無線電信標等）和多普勒雷達等現代工具將精度提高到范圍的 0.5% 左右，并再次采用慣性導航。
• 天文導航：通過測量太陽、導航星或行星的仰角來確定位置。 她補充了博士以上關于長途的方法。 雅各布法杖可達到的精度約為 20 公里，現代六分儀為 1-2 公里。
• 1899 年的無線電導航和 1964 年的衛星導航加入了這些方法，這些方法已經經過了幾個世紀的試驗和測試。

在航海和航空（長途飛行）中，長途導航是在數百公里的航線上所必需的定位和車輛控制的過程。

由于 GPS 和 GLONASS 等 GNSS 衛星方法的主導地位，長距離導航的特殊方法如今已退居幕后，但仍然需要冗余安全的、獨立于 GPS 的導航。 直到 1995 年左右，在航海科學中可以說，當陸地導航（在海岸或島嶼的更廣闊視野中）不再足夠并且必須比目的地更精確地接近目的地時，長途航行總是必要的。大約50公里。