Історія розвитку засобів і способів орієнтування людини в просторі від знаходження найпростіших орієнтирів до використання GPS

 Історія розвитку засобів і способів орієнтування людини в просторі від знаходження найпростіших орієнтирів до використання GPS

Орієнтува́ння на місцевості - визначення свого місця розташування відносно сторін горизонту за допомогою компаса, карти або аерознімка. Наближене орієнтування можливе по місцевих орієнтирах (природним і штучним), положенні Сонця, Місяця, зірок, а також з допомогою радіо-, світлових і звукових сигналів.

Способи орієнтування на місцевості:

1. Орієнтування за сонцем

Орієнтування за сонцем та годинником зі стрілками доволі точний спосіб. Сонце сходить у східній частині небосхилу, заходить – у західній і вдень йде до заходу через південну частину небосхилу. Для орієнтування направляють годинну стрілку на сонце. У першій половині дня південь буде праворуч від сонця, а після обіду навпаки – ліворуч.

2. Орієнтування за зіркам

У північній півкулі орієнтуються за полярною зіркою, що вказує на північ, а в південному – за південним хрестом.

3. Орієнтування за прикметами на місцевості

- Кора дерев товстіша і грубіша з північного боку.

- Мохи та лишайники люблять багато вологи, тому вкривають стовбури дерев та камені з північної сторони, яка повільніше висихає, тому що на неї не потрапляють сонячні промені. Це ж стосується і грибів, які ростуть з північної сторони дерев, кущів та пеньків.

- Ягоди дозрівають швидше з південної сторони куща, яка краще освітлюється й нагрівається сонячними променями, ніж з північної. Саме тому в поодиноких дерев, що ростуть на галявинах, з південної сторони гілки дерев густіші та довші, ніж з північної.

- Мурахи будують мурашники з південної сторони дерев та пеньків. Один схил мурашника пологий, він завжди повернутий на південь, а інший, крутий схил — на північ.

- На південних схилах горбів сніг розтає швидше, ніж на північних, тому що вони краще нагріваються сонячними променями. Це явище теж можна використати для орієнтування.

- З північної сторони на деревах і каміннях більш рясний і густий мох.

- Окреме дерево на відкритому просторі має пишнішу крону з південної сторони.

4. Оріентування за  допомогою GPS

Дана система працює завдяки близько 25 супутникам, що знаходяться на навколоземній орбіті на висоті приблизно 17500 км і щодня як мінімум двічі облітають земну кулю. Ці супутники контактують із портативним пристроєм (GPS-навігатор), визначають його точні координати, які відображаються на дисплеї у зручній для користувача формі. Системі необхідно сигнал лише трьох супутників для визначення точного місця знаходження об’єкта на планеті.

Цей спосіб називається двовимірним визначенням або 2D. При контакті із чотирма і більше супутниками можна отримати набагато більше інформації щодо положення, зокрема визначається висота знаходження над рівнем моря, швидкість пересування, перешкоди на шляху, тощо. Таке визначення називається тривимірним або 3D.

Робота системи GPS частково грунтується на аналогічних наземних радіонавігаційних системах, таких як LORAN і DeccaNavigator. Вони були розроблені на початку 1940-х років, і використовувалися під час Другої світової війни.

Перша супутникова навігаційна система Transit, використовувана ВМС США, була успішно випробувана в 1960 році. Вона використовувала угруповання з п'яти супутників, і могла забезпечити фіксацію навігаційних даних приблизно раз на годину. У 1967 році ВМС США розробили супутник Timation, який довів можливість розміщення надточного годинника в космосі, що необхідно для технології GPS. У 1970-х роках, наземна навігаційна система Omega, що базується на порівнянні фаз передачі сигналу від пари станцій, стала першою в світі системою радіонавігації.

У 1960 році ВПС запропонували радіонавігаційну систему під назвою MOSAIC (мобільна система для точного управління МБР), яка, по суті була розвитком системи LORAN в 3х координатному просторі. Подальше дослідження під назвою "Проект 57 " почалося в 1963 році, і саме тоді народилася концепція сучасної системи GPS. У тому ж році ця концепція розвинулася в якості "Проекту 621B", який мав багато з атрибутів, які зараз ми бачимо в GPS, і зміг надати підвищену точність для бомбардувальників ВПС, а також міжконтинентальних балістичних ракет.

Інший важливий попередник GPS прийшов з іншої гілки збройних сил Сполучених Штатів. У 1964 році армія Сполучених Штатів вивела на орбіту свій перший супутник послідовного зіставлення діапазону (SECOR) який використовувався для геодезичної зйомки. Останній супутник SECOR був запущений в 1969 році. Через декілька десятиліть в перші роки GPS, цивільна зйомка стала однією з основних областей використання нових технологій, тому що ці системи могли обробляти сигнали з неповного угрупування супутників GPS. GPS можна розглядати як еволюцію системи SECOR, де наземні передавачі були перенесені на орбіту.

Після того, як в 1983 році в районі островів Сахалін і Монерон був збитий рейс 007 Корейських Авіаліній, який вторгся в заборонений повітряний простір СРСР, президент Рональд Рейган видав директиву яка надала систему GPS до використання в цивільних цілях, після запуску усіх супутників угрупування. Перший супутник був запущений в 1989 році, і 24-й супутник був запущений в 1994 році. Роджер Л. Істон був загально визнаний в якості основного винахідника GPS.