ZÁKLADY ZÁKLADY NAVIGACENAVIGACE

NAVIGACENAVIGACE

A) určení polohy (Kde jsem?)A) určení polohy (Kde jsem?)

B) nalezení nejvhodnější cesty k cíli B) nalezení nejvhodnější cesty k cíli (Kam jdu? Kdy už tam budu?)(Kam jdu? Kdy už tam budu?)

My se budeme zabývat hlavně určením My se budeme zabývat hlavně určením polohy...polohy...

PRINCIP URČENÍ POLOHYPRINCIP URČENÍ POLOHY

NAŠI POLOHU MŮŽEME URČIT:NAŠI POLOHU MŮŽEME URČIT:► Vzhledem k pozemským objektům-orientační body Vzhledem k pozemským objektům-orientační body

(všichni známe a umíme)(všichni známe a umíme) Srovnávací (mapa)Srovnávací (mapa) Terrestrická (hl. kompas a log)Terrestrická (hl. kompas a log)

► Vzhledem k nebeským objektům (planety, hvězdy)Vzhledem k nebeským objektům (planety, hvězdy) Astronomická navigaceAstronomická navigace

► Vzhledem k objektům umělýmVzhledem k objektům umělým Družicové systémyDružicové systémy Radiomajáky Radiomajáky

My budeme mluvit o astronavigaci a gps...My budeme mluvit o astronavigaci a gps...

Metody, o kterých se bavíme, se mají Metody, o kterých se bavíme, se mají používat v případě, kdy nemůžeme použít používat v případě, kdy nemůžeme použít metody jednodušší. (např. se zeptat báby metody jednodušší. (např. se zeptat báby s nůší nebo se podívat na ceduli u s nůší nebo se podívat na ceduli u nádraží...)nádraží...)

ZÁSADAZÁSADA

K určení polohy potřebujeme K určení polohy potřebujeme (pokud nemáme orientační (pokud nemáme orientační

body)body)► Změřit přesně úhel (hvězda/kompas)Změřit přesně úhel (hvězda/kompas)► Změřit přesně časZměřit přesně čas► Změřit přesně rychlost (zvláště letecká a námořní navigace)Změřit přesně rychlost (zvláště letecká a námořní navigace)

Pro představu: Pro představu: 1.1. Chyba 1Chyba 1°° v měření úhlů znamená chybu 60 námořních mil (to v měření úhlů znamená chybu 60 námořních mil (to

je 111,12 km) v zem.šířceje 111,12 km) v zem.šířce2.2. Chyba 1Chyba 1min v měření času znamená chybu 15 námořních mil min v měření času znamená chybu 15 námořních mil

(27,78 km) v zem. délce (v zem. šířce se projeví více)(27,78 km) v zem. délce (v zem. šířce se projeví více)

ÚvahaÚvaha: pokud bychom jeli z Lisabonu do Washingtonu a byli : pokud bychom jeli z Lisabonu do Washingtonu a byli měsíc na moři a prováděli měření každý den mohlo by se stát měsíc na moři a prováděli měření každý den mohlo by se stát (kdybychom měli smůlu), že bychom přistáli v Georgetownu (kdybychom měli smůlu), že bychom přistáli v Georgetownu (v Guyaně) tj. asi o 3000 km jižněji(v Guyaně) tj. asi o 3000 km jižněji

MĚŘENÍ ÚHLŮMĚŘENÍ ÚHLŮ

KAMAL

JAKUBOVA HŮL

ASTROLÁB=ANALOGOVÝ POČÍTAČ

ASTROLÁB

SEXTANT

MĚŘENÍ ČASUMĚŘENÍ ČASU

„NORINBERSKÉ VEJCE“1. KAPESNÍ HODINKY

CHRONOMETR

ATOMOVÉ HODINY

PÁSMOVÝ ČAS

DATOVÁ HRANICE

INSTRUKTOR NAVIGACE-POLYNÉSIEINSTRUKTOR NAVIGACE-POLYNÉSIE

POLÁRKA (A JEJÍ VÝZNAM)

αUMi

=

Analema a problémy se Sluncem

JAK DŘÍVE VYPADAL JAK DŘÍVE VYPADAL NAVIGAČNÍ VÝPOČET?NAVIGAČNÍ VÝPOČET?

010110010111000100101001101100

01101

► Nejprve se změřily úhly (deklinace Nejprve se změřily úhly (deklinace hvězdy/planety) a zaznamenal se čas měřeníhvězdy/planety) a zaznamenal se čas měření

► Pak se změřené hodnoty opravily podle Pak se změřené hodnoty opravily podle speciálních tabulekspeciálních tabulek

► Dále se provedl výpočet-matematicky vzato Dále se provedl výpočet-matematicky vzato jde o sférickou trigonometrii (laicky řečeno jde o sférickou trigonometrii (laicky řečeno kulaté trojúhelníky)kulaté trojúhelníky)

► Výsledkem výpočtu je azimut a vzdálenost od Výsledkem výpočtu je azimut a vzdálenost od výchozího bodu (výchozím bodem je místo výchozího bodu (výchozím bodem je místo kde jsme předpokládali že se nacházíme)kde jsme předpokládali že se nacházíme)

► Celý postup je tak složitý, že se prakticky Celý postup je tak složitý, že se prakticky nepoužíval ani v době kdy nebyla jiná nepoužíval ani v době kdy nebyla jiná možnost, ale řešily se výjimkové případymožnost, ale řešily se výjimkové případy

Tohle jsou jen opravy vstupů pro Tohle jsou jen opravy vstupů pro výpočet...výpočet...

Nautický trojúhelníkNautický trojúhelník

http://www.tecepe.com.br/scripts/AlmanacPagesISAPI.isahttp://www.historicalatlas.com/lunars/nadata_v5.html

GNSS-Globální navigační GNSS-Globální navigační družicové systémydružicové systémy

UPLIN

K D

ATA

DOWNLINK DATA

NAVIGATION

GNSS-Globální navigační GNSS-Globální navigační družicové systémydružicové systémy

►GPS NAVSTAR-USAGPS NAVSTAR-USA►GLONASS-RuskoGLONASS-Rusko►GALILEO-EUGALILEO-EU

My budeme mluvit jen o GPS NAVSTAR My budeme mluvit jen o GPS NAVSTAR (Navigation Signal Timing and Ranging (Navigation Signal Timing and Ranging

GlobalGlobalPositioning System), protože jako jediný zePositioning System), protože jako jediný zesystémů funguje...systémů funguje...

PRINCIP SATELITNÍNAVIGACE

SEGMENTY GPS

DRUŽICE

Gps Block 2

Transit (70.l. USA)

Glonass (RUS)

OBĚH DRUŽIC

PŘIJÍMAČE

TVAR ZEMĚ

Elipsoid Besselův Krasovského WGS84

Velká poloosa a [m]

6 377 397,155 6 378 245,000 6 378 137,000

Malá poloosa b [m]

6 356 078,963 6 356 863,019 6 356 752,314

Excentricita e2 0,006 674 372 2 0,006 693 421 6 0,006 694 380 1

Druhá excentricita e´2

0,006 719 218 7 0,006 738 525 3 0,006 739 496 8

Reciproká hodnota zploštění

1/f

299,152 815 4 298,300 003 2 298,257 220 1

 

REFERENČNÍ ELIPSOIDY

JAKÉ TU MÁME GPS PŘIJÍMAČE

NĚKOLIK TRIKŮ NA ZÁVĚRNĚKOLIK TRIKŮ NA ZÁVĚR

Polárka=středPolárka=střed

Zadní oj Vel.vozu=velká ručičkaZadní oj Vel.vozu=velká ručička

1) odečíst hodiny z oblohy1) odečíst hodiny z oblohy

2) přičíst pořad.č.měsíce a dne 3 dny=0,1 2) přičíst pořad.č.měsíce a dne 3 dny=0,1

tedy např.: 3.8.=8,1tedy např.: 3.8.=8,1

3) násobit 23) násobit 2

4) výsledek odečíst od 54,34) výsledek odečíst od 54,3

5) vyjde-li č.>24 odečteme 24 –známe čas5) vyjde-li č.>24 odečteme 24 –známe čas

přesnost ±15 min.(odhadujeme-li dobře)přesnost ±15 min.(odhadujeme-li dobře)

HVĚZDNÉ HODINY

1) odhadnout osvětlenou část Měsíce v dvanáctinách (n/12)1) odhadnout osvětlenou část Měsíce v dvanáctinách (n/12)2) čtení času na hodinkách h2) čtení času na hodinkách h3) když Měsíc: C-úhel v hodinách h+n3) když Měsíc: C-úhel v hodinách h+n D-úhel v hodinách h-nD-úhel v hodinách h-n4) převod h na stupně (násobíme 15) známe azimut měsíce4) převod h na stupně (násobíme 15) známe azimut měsíce5) vytyčení jihu:na hodinkách nastavit vypočtenou hodnotu,velká 5) vytyčení jihu:na hodinkách nastavit vypočtenou hodnotu,velká

ruč.na Měsíc,půlit úhel vel.r.-12:00ruč.na Měsíc,půlit úhel vel.r.-12:00

přesnost ±5-10º -záleží na přesnosti odhadu osvětlené části přesnost ±5-10º -záleží na přesnosti odhadu osvětlené části MěsíceMěsíce

POZN.:měsíc v úplňku-18:00 východ;0:00-jih;6:00 západPOZN.:měsíc v úplňku-18:00 východ;0:00-jih;6:00 západ ► Jinak je měsíc pro navigaci velmi nevhodný (paralaktická Jinak je měsíc pro navigaci velmi nevhodný (paralaktická

chyba apod.)chyba apod.)

SEVER PODLE MĚSÍCE

► Určení severu podle polárky (=promítneme polárku Určení severu podle polárky (=promítneme polárku na obzor) j e přesnější (max. chyba 1º) na obzor) j e přesnější (max. chyba 1º)

► Určujeme li sever pomocí kompasu je to zatíženo Určujeme li sever pomocí kompasu je to zatíženo chybou z magnetické deklinace (několik stupňů)chybou z magnetické deklinace (několik stupňů)

JE PŘESNĚJŠÍ POLÁRKA NEBO KOMPAS?

KONEC