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导航的发明有哪些作用?

2019-08-06/    beplay

编者按:

在自己熟悉的城市或乡村,外出要去一个地方,一般没有不知道道路怎么走的问题。如果过去没有去过,向旁人问路也就可以了。但是在茫茫大海上航行的船只,在广漠天空飞行的飞机

  在自己熟悉的城市或乡村,外出要去一个地方,一般没有不知道道路怎么走的问题。如果过去没有去过,向旁人问路也就可以了。但是在茫茫大海上航行的船只,在广漠天空飞行的飞机,需要航行才能到达目的地,就成为大问题。这就是“引导航行方向到达终点的问题”,简称“导航”。

  早期的飞机,飞行高度不高,常常根据地面的可见景物来导航,如沿着河流、铁道飞等,这就是“凭地标飞行”,但是常常可能因丢失“地标”而迷航。夜间飞行就更困难了。第二次世界大战前,美国有一个驾驶员驾机夜间从一个城市,飞向另一个城市。他心里想:这很容易,只要沿着公路的路灯灯光飞就行了。但是起飞到一定高度后才发现,这一带最近发展变得繁荣了,村镇的灯光与公路的灯光交融在一起,到处灯光一片,根本分辨不出哪里是公路。他朝着大致的方向飞了很久,好不容易看到了一个机场的灯光标志,连忙着陆。他对迎着飞机走来的第一个地面人员提出的问题是:“这是哪里?”还有夜间飞行找不到机场。飞过一座桥、看到桥上两排灯、误以为这是跑道灯、而把飞机降落在桥上的事情发生。

  1927年美国林白首次从美国纽约飞越大西洋到达法国巴黎。他在茫茫海洋上空飞行33个小时多,只是大致靠罗盘向东飞。这种方法称为“罗盘导航”。在长期飞行过程中,外面海天一片,他实际上已经不知道自己所在的位置,是不是还应该保持原定的方向。终于,他在凌晨时分看到海面上有一条孤零零的渔船,猜测可能离海岸不远了。但是海岸在哪边,仍无把握。于是,他降低飞行高度,绕着渔船飞,把头伸出飞机对渔船大声喊叫:“法国在哪边?”海浪涛天,机声隆隆,渔夫根本不可能听见的他的喊声。在一无所获之后,他只好硬着头皮向他猜测的方向飞。要知道,他的油料有限,如果他不能很快找到陆地,就有坠落海面的危险。在这以前,已有好几个人横渡大西洋失败而葬身海底。幸好,不久他终于看到了希望——海岸线。飞到陆地后他才根据地标找到巴黎。

  由此可见,导航中的一个重要因素,是要准确地知道自己的位置。海洋中的船舶,因受海浪、风向的影响,飞行中的飞机受气流的影响,在航行一段时间之后,要确定自身的位置是很难的。在船舶上,有一种办法是在晴朗的夜间,靠对星座的测量来确定自己的经纬度,称为“天文导航”。也有利用无线电波来导航的。这种办法是从目的地发出电波。船或飞机上装一种定向天线,能自动对准电波来的方向。用这种导航方式时,轮船或飞机就可以不管自己的位置在哪里,只要对准电波来的方向航行,最终就能够到达目的地。对于飞机的长途航线,常常在中途设置若干个“导航点”,飞机先用无线电导航飞向第一个导航点,再转到第二点频率,被引导到第二点,这样一段一段接下去,最终到达目的地。

  更加完备的导航方法,是在地面上分布若干地面站,发出电波。飞机根据接收到的各个站电波的方向,就可以用自动设备显示出自身所在的确切位置。要做到这点,需要在地面有计划地设置地面站,构成一个导航系统。对于经常有飞机来往的区域,这在目前已是常用的方法。

  但是对未经开发的地区,或者在广阔的海洋上,尚未设置或很难设置地面站时,这种方法就很难使用。目前由于航空航天技术的发展,已经建立起由几个定点人造卫星来导航的技术,称为“卫星导航”。人造卫星的电波覆盖面很大,可以实行全球导航。这样一来,装有卫星导航设备的飞机或船舶,就再也不会不知道自己在哪里了,也不需要像林白那样从飞机上伸出脑袋去吆喝问道于打渔人。

  从这里可以看出,近几十年来导航技术的发展,是围绕着怎么便利于交通运输。它使人们在整个地球上的远行,变成像在家门口一样的“熟门熟路”了。

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