ла від видимості зірок і земних орієнтирів, від примх погоди і мистецтва штурмана.
Ставало дедалі очевиднішим, що рішення навігаційних завдань не менш важливо для сучасних рухомих об'єктів, ніж питання створення нових конструкцій, двигунів і т.п. Тому розвиток техніки настійно вимагало створення надійних навігаційних приладів, здатних працювати не тільки на поверхні Землі, а й у далекому космосі і морській безодні. Так з'явилися нові поєднання «повітряна навігація», «наземна навігація», «космічна навігація», «інерціальна навігація». Створення автономної навігаційної апаратури стало одним з найважливіших напрямків у розвитку авіаційної техніки, космічної техніки, при створенні атомного підводного флоту.
Першим застосуванням інерційних методів в навігації можна вважати появу корабельних гірокомпасів на початку цього століття. Одночасно з роботою над компасами виникла ідея створення систем інерціальної навігації, в яких поточне місце розташування об'єкта, що рухається визначається інтеграцією вимірюваних на борту прискоренні. Чудова властивість - повна автономність систем інерціальної навігації - аналогічно властивості годин вимірювати час незалежно від контактів із зовнішнім світом.
Історія народження і становлення інерціальної навігації наочно демонструє ту важливу роль, яку відіграє теоретична механіка і математика при вирішенні практичних завдань [1, 2].
3. ПРИНЦИПИ ПОБУДОВИ інерційні навігаційні СИСТЕМ І ІСТОРІЯ ПОЯВИ ПЕРШИХ НАВІГАЦІЙНИХ СИСТЕМ
Для пояснення ідеї інерціальної навігації розглянемо задачу про рух матеріальної точки в неінерціальній системі координат. У класичній механіці з великим ступенем точності інерціальній системою координат можна вважати прямокутну декартову систему координат з початком в центрі мас Сонячної системи і осями, спрямованими на нерухомі зірки. Всяка інша система координат, яка рухається відносно інерціальної рівномірно і прямолінійно, теж є інерціальній.
Рівняння класичної механіки дозволяють розглянути наступні окремі випадки, для матеріальної невагомою точки підвішеною в поступально рухається ліфті на невагомою пружині:
1) аt=0, ліфт спочиває, і деформація з виявляється пропорційною силі тяжіння. Так влаштований звичайний механічний пружинний динамометр, в якому вимірювання ваги тіла зводиться до виміру деформації пружини:
) at> 0. Ліфт рухається з прискоренням вгору, абсолютна величина деформації пружини збільшується. і спостерігач, що знаходиться в ліфті і не має контактів з навколишнім ліфт простором, фіксує зростання деформації пружини. яка їм сприймається як збільшення сили тяжіння. Суб'єктивні відчуття людини, що знаходиться в ліфті (або «ракеті», називаються перевантаженням;
3) at < 0. Ліфт рухається з прискоренням вниз, деформація пружини зменшується, і спостерігач фіксує зменшення сили тяжіння;
4) at=g - ліфт рухається вниз з прискоренням, рівним прискоренню вільного паления, деформація пружини звертається в нуль, і спостерігач фіксує зникнення сили тяжіння в ліфті. Виникає стан називається невагомістю.
Представлений експеримент дає принципову можливість без залучення зовнішньої інформації за деформаціями пружини судити про прискорення ліфта, яке, взагалі кажучи, є функцією часу a...
