Тред №38813

Отвечу по поводу навигационных систем.

Их много существует, разных. Самые древние - это оптические - секстанты всякие и теодолиты с буссолями. Самые точные современные системы - звездные датчики на космических аппаратах служат для определения ориентации с очень высокой точностью. Кстати с помощью подобных датчиков устанавливаются гироскопы на подводных лодках, но для этого надо всплывать.
С помощью теодолитов и прочей техники можно определить свои координатам по звездам, Луне или Солнцу, но это очень трудоемко, муторно, и неточно. Кроме того, нужны точные часы. Поэтому с их помощью определяют координаты по ориентирам. Также, как и ориентацию. Но для этого нужны как минимум, ориентиры. Они есть, это геодезические пункты. Хотя система геодезических пунктов потихоньку разваливается.
Оптические топографические системы до сих пор являются одним из основных средств топопривязки наземных объектов. В том числе и военной техники.

Дальше идут инерциальные системы. Это гироскопы и акселерометры. Сейчас существует целый ряд инерциальных систем, различных классов, с соответствующей точностью - от примитивных микромеханических до гироскопов с электростатическим и электромагнитным подвесом (которые, кстати, делаются в России, в частности, в Питере).
Инерциальные системы применяются, пожалуй, во всех военных и не только, системах, требующих топопривязки и ориентации и являются основным средством.
У инерциальных систем помимо всех достоинств есть одна беда - уход гироскопов и накапливающаяся погрешность. Причем уход может быть очень значительным - до 10 градусов в час у микромеханики. У волоконно-оптических точность может быть в широких пределах в зависимости от качества волокна от сотых градуса в час до градусав в час.
С координатами дело еще хуже. Акселерометрами регистрируется только ускорение, и для слежения по координатам требуется двойное интегрирование, а этот процесс сильно расходится со временем. Поэтому для этого привлекаются другие системы, регистрирующие пройденный путь - лаги или одометры.
Я разработкой инерциалок не занимаюсь, но слыхал, что с помощью гироскопа и акселерометра можно определить координаты напрямую. Похоже принцип заключается в том, что сохраняется ориентация местной вертикали точки начала пути, а потом с ней сравнимвается местная вертикаль, полученная с помощью вкселерометра. По разности можно определить текущие координаты.

И наконец, радионавигация. Простейшая радионавигационная система - это радиомаяк, используемый в авиации, применяется уже давно. Дальнейшее развитие получили наземные радионавигационные системы. Там имеется три или более наземных маяка, которые излучают сигналы не нескольких частотах.Это многошкальные фазовые системы, применяются до сих пор у моряков. Работают они в самых разных диапазонах, в зависимости от назначения. Глобальные системы работают в длинноволновом диапазоне, местные системы - в диапазоне УКВ, длина волны порядка метра. Вообще радионавигационные системы в основном создавались для моряков. Это и понятно, в море ориентиры трудно поставить.

Затем появились спутниковые радионавигационные системы. Это низкоорбитальные, типа Цикады. В принципе, с помощью траекторных измерений можно  определить координаты с помощью одного спутника. Причем требуется именно низкоорбитальный спутник, чтобы его угловая скорость должна быть приличной. Подобные алгоритмы применяются нанизкоорбитальных спутниках связи в качестве дополнительного сервиса.

Ну и наконец, появились глобальные среднеорбитальные системы ГЛОНАСС и GPS. Высота орбиты этих систем - 20 000км. По сравнению с другими системами они глобальные, т.е. действуют в любой точке Земли и околоземного пространства. И имеют при этом очень приличную точность - в стандартном режиме - порядка 10м.
Для измерения координат и скорости достаточно измерять параметры 4-х спутников. Этим и определяется глобальность системы, условием видимости не менее 4-х спутников в любой момент времени. В принципе, 18 спутников хватает, чтобы одновременно покрыть более 90% территории Земли, а 24 спутников - 100% с запасом. Причем таких мест, в которых бы никогда не набирается нужного числа спутников - не существует, разве что под землей.
Однако у ГЛОНАСС/GPS есть существенный недостаток - низкая помехозащищенность. Уровень сигналов со спутников предельно мал, это объясняется ограниченной энергетикой спутника и высотой орбиты, а с другой стороны - увлечением некоторых товарищей (и у нас и у них)секретностью, дескать у нас сигнал в спектре ниже уровня помех, и его супостат не обнаружит. Раньше об этом везде говорили, а теперь вот перестали. Ну и уменьшили уровень сигналов до предела. А теперь во всем мире ищут пути повышения помехоустойчивости.

Вот, в кратце все.

P/S Шарку - пламенный привет.