导航技术的历史-www。turas。电视

照片：Nicolas Genoud- Geko Expeditions

人类已经在广阔的陆地和公海中航行了至少4000年，甚至可能更长。记载最早开发出海上航行方法的西方文明是腓尼基人，他们从公元前2000年左右开始使用图表和太阳和星星的观测来确定其位置并确定其行进方向。时间和历史的进步以及人类的创造力为我们带来了源源不断的创新，因为人们发现了各种技术，并开发出各种技术来不断提高人们在遥远而未知的距离上航行的能力。

早期乐器

通过星际导航可以很容易地发现纬度，在北半球，水手们可以通过测量地平线上方北星的高度来找到其当前位置的纬度，该角度度数是船舶的纬度。 “冰岛日光石”是一种矿物，据称已被用来在阴雨雪天中定位太阳，当用来看太阳时会使太阳光偏振并确定方位角，从而使早期水手更容易导航在各种条件下都可以被阳光照射。

六分仪-https://en.wikipedia.org/wiki/Sextant#/media/File:Sextant.jpg

水手指南针是最早的人造导航技术之一，它是现代磁罗经的始祖。人们常常认为这些早期的罗盘不可靠，因为真北与磁北之间的差异以及磁变化的原因尚不明确。

冰岛的太阳石– https://en.wikipedia.org/wiki/Iceland_spar#/media/File:Silfurberg.jpg

在13世纪，水手开始记录其航行的详细记录，并将这些记录转换成图表，从而创建了第一张航海图。早期的图表不准确，但仍然有价值。这些图表未显示纬度或经度，但有标记显示指南针在主要目的地之间的行驶方向。

水手的星盘c.1645 https://zh.wikipedia.org/wiki/Sextant#/media/File:Sextant.jpg

水手用来确定纬度的首批仪器中有一些是星盘和象限。这个星盘是在古希腊发明的，最初是由天文学家用来表示时间的，它在十五世纪由水手投入使用，以测量太阳和星星的位置，从而确定纬度。大约在1730年左右，世界各地的两个人，即英国数学家约翰·哈德利和美国发明家托马斯·戈弗雷，分别独立地发明了辛烷值，这为水手们提供了一种更为精确的工具，可用来确定地平线与太阳，月亮或太阳之间的角度。星，以计算纬度。此仪器后来由约翰·坎贝尔海军上将进一步开发，他提出了修改后的设计，并于1757年生产了第一批六分仪。

在整个这段时间内，可以使用这些工具来确定纬度，但经度则比较困难，只能估算而不是测量，经度是通过比较起始位置和新位置之间的时间差来计算的，但是直到甚至在10世纪，最精确的时钟每天可能会损失多达150分钟，这可能会导致计算位置时出现多达XNUMX英里或更多的误差。

https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_navigation#/media/File:World_Map_1689.JPG

然而，1764年发明的精密天文钟表最终提供了一种计算经度的精确方法。 1884年，本初子午线（位于0度经度）在国际上确立为经英格兰格林威治的子午线。

雷达导航-https://en.wikipedia.org/wiki/Radar_navigation#/media/File:Radar_screen.JPG

现代导航

20世纪，传统仪器的易用性不断发展，也为导航带来了一些重要的新技术，包括雷达，无线电信标，陀螺罗盘和全球定位系统。

陀螺罗盘于1907年发明，是对磁罗盘的改进，它不受外部磁场的影响，始终指向正北。第一个无线电探测与测距（Radar）系统于1935年投入使用，可通过向其反弹无线电波来定位超出视觉范围的物体。

陀螺罗盘的剖面图https://en.wikipedia.org/wiki/Sextant#/media/File:Sextant.jpg

在1940至1943年间，美国开发了一种名为“远程导航（Loran）”的导航系统，并使用脉冲无线电信号在众多“站”之间确定船舶的位置，这种系统的精确度可达数百米，但仅限于各个电台位置的覆盖范围。

在20世纪末，全球定位系统取代了Loran。 GPS系统使用与独立信号相同的时差原理，就像洛兰一样，但GPS信号来自环绕地球运行的卫星。如今，GPS星座中总共有24颗卫星。还有24颗正在运行的GLONASS卫星，“ GLObal导航卫星系统”，是俄罗斯的天基卫星导航系统。伽利略导航卫星也有24颗，伽利略卫星是2016年启用的欧洲全球导航卫星系统。