【科普】世界GIS日:定位和导航的6种方法
【科普】世界GIS日:定位和导航的6种方法
每年的11月20日是世界地理信息系统日(#WorldGISDay),今年的主题是“绘制思维地图,塑造我们的世界”(Mapping Minds, Shaping the World)。
碰巧的是,2024年的世界地理信息系统日与世界地理周(#WorldGeographyWeek)在同一天。为了庆祝,让我们一起来了解定位和导航的 6 种方法:射频信号,重力,地磁,天体,遥感,等高线与等深线。
根据所使用的数据类型,定位和导航方法有六大“系列”。好消息是,这意味着存在替代方法。坏消息是,这意味着每种方法都有各自的优点和缺点。
射频信号定位
全球定位系统(GPS)本身属于第一种,也是目前使用最广泛的一种确定位置和目的地的方法。其他国家也开发了与GPS类似的射频卫星,如欧洲的伽利略卫星群和中国的北斗卫星,这意味着美国军方可以为GPS提供备份的方法之一就是使其接收器与这些系统兼容,就像大多数民用手机已经与这些系统兼容一样。
手机信号塔和无线电/电视信号塔还提供“机会信号”,即可用于定位和授时的其他类型射频信号。
基于重力的定位
第二类设备是基于重力的设备,这也是惯性导航系统(INS)的工作原理,如大多数军用飞机携带的惯性导航系统。这些设备的缺点是会“漂移”,必须通过其他方式(通常是全球定位系统)进行航向校正。
地磁定位
第三种定位和授时方法使用“地磁学”。这种技术被称为“磁导航”,其本质是使用磁力计测量地球磁场的变化。磁导航系统有许多优点。它在陆地和海上都能很好地工作......基本上是不可干扰的,你无法改变它来欺骗别人。磁导航系统也是一种被动传感器,因此不会泄露自己的位置。因此,它确实是一个理想的解决方案。
天体导航
第四种方法是天体导航,像自古以来的水手一样利用恒星和行星的位置。这一古老的艺术正在探索一些新的技巧,例如利用人造太空碎片和自然天体。
遥感定位
第五种潜在替代方案:遥感,基本上就是利用地标和纸质地图进行“视觉导航”。
海拔或水深测量法
第六种方法是使用海拔或水深测量法(测量陆地或海洋上方的距离),这种方法已经使用了“很多很多年”。例如,巡航导弹使用测高仪,从陆地上反弹雷达波束,并将返回信号与机载高程图相匹配。同样,可以使用声纳,显然潜艇......使用声纳光束已经很多很多年了。
不管采用什么方法,关键的一点是,归根结底,数据才是真正的关键。人们确实想追逐技术的发展,但真正重要的是要有什么数据来支持这项技术。
本文原文来自网易新闻