Обзор истории развития навигации
Все начиналось с мореплавателей
Для походов по морю были необходимы не только карты и лоции, но приборы, позволяющие вычислять время и координаты корабля, а для планирования путешествий – компас и измерители скорости.Компас
Одним из первых в истории навигационных «приборов» можно считать соларстейн (в переводе с древнескандинавского — «солнечный камень»). Он несколько раз упоминается в текстах древних викингов.
Явление магнетизма было подмечено людьми еще в глубокой древности. Сегодня считается, что впервые свойства магнитного железняка описал Фалес Милетский в VI веке до н. э. Первые компасы, изобретенные независимо друг от друга в Азии и в Скандинавии около XI века, представляли собой плавающую в наполненной водой раковине дощечку.
К одному из ее концов был прикреплен кусочек каламита — камня, обладающего природными магнитными свойствами. Такой компас хорошо действовал лишь при незначительной качке на корабле.
В конце XII англичанин Некаме и француз Гио де Провенс впервые описали простейшую буссоль (фр. boussole) — устройство, позволяющее определять магнитный азимут в море.У моряков начала XV века в распоряжении имелись всего лишь примитивная буссоль, грубые песочные часы, кишащие ошибками карты. В те времена любая экспедиция по океанским просторам становилась опасной авантюрой, зачастую со смертельным исходом.Часы
В 1530 году астроном Гемма Фризий (1508-1555) в своем труде «Принципы астрономической космографии» предложил способ определения долготы с помощью хронометра, но отсутствие достаточно точных часов надолго оставили этот метод чисто теоретическим. Дело в том, что часы в те времена редко могли идти без остановки в течение суток, а их точность не превышала 12–15 минут в сутки. Вплоть до 17 века песочные часы оставались единственным средством измерения времени в море. Песочные часы состояли из двух стеклянных сосудов, соединенных тонким отверстием. Сосуды заполнялись песком и запаивались, а количество песка было таким, чтобы за 1 час он полностью пересыпался из одного сосуда в другой, после чего часы переворачивали. Разумеется, что изменяя количество песка, можно было изменять промежуток времени, за которые песок пересыпался из одного сосуда в другой.Обычно песочные часы были рассчитаны на 1 час, 30 минут и полминуты. На кораблях песочные часы на 1 час использовались для измерения времени суток. 30-минутные песочные часы использовались для замера промежутков записи информации в «лисицу» — прообраз бортового журнала. 30 секундные песочные часы были необходимы для измерения скорости лаглинем. Капитан Джон Смит на своем корабле ввел обычай звонить в судовой колокол, чтобы моряки знали, когда начинается или заканчивается их вахта. Один удар колокола соответствовал 30 минутам, 2 удара – 1 часу и так далее вплоть до 8 ударов, означавших 4 часа. Вскоре этот способ оповещения стал общепринятым на всех кораблях в разных странах. С появлением механических часов ими стали оснащать все морские суда, причем этот прибор считался настолько важным, что его запрещалось выносить с корабля для корректировки и навигатор брал на берег маленькие переносные часы, выставлял на них точное местное время и уже по их показаниям корректировались корабельные часы. Сегодня считается, что первые точные часы были собраны в 1735 англичанином Джоном Гаррисоном(1693-1776). Их точность составляла 4–6 секунд в сутки. По тем временам это была просто фантастическая точность.Астролябия
Астролябия предназначалась для определения высоты стояния небесных тел, так как, зная высоту и точное время, можно было определить широту. Астролябия была известна еще в Древней Греции приблизительно в 240 году до нашей эры. На протяжении двух тысячелетий этот научный инструмент оставался практически неизменным.Начиная со второй половины 19 века, на смену астролябии пришли квадранты, инструмент для измерения высоты звезд и определения широты. Днем (в полдень) широту определяли по длине солнечной тени, ночью — по высоте определенных звезд над горизонтом.
Появление навигации
Первый прообраз навигатора появился только в 1920 году. Устройство называлось Plus Fours Routefinder и было похоже на обычные часы, в комплекте с которыми шли карты, крутить которые нужно было вручную. Первый автомобильный навигатор, появился в 1930-м и назывался Iter-Auto Основные его отличия от Plus Fours Routefinder состояли в автоматическом прокручивании карты — при этом скорость, с которой механизм это делал, зависела от скорости движения автомобиля.Поворот или возвращение назад в те времена были проблемой — приходилось останавливаться и заправлять в Iter Avto свиток с новой картой местности.
К 1966 получили свое развитие первые электронные навигационные системы, например компанияGeneral Motors представала устройство Driver Aid Information and Routing Система была призвана ассистировать водителя и брать на себя часть функций водителя, чтобы он мог сосредоточиться на управлении автомобилем, а не ориентации на местности. Среди дополнительных новинок того времени — возможность позвонить по радиотелефону! Но только в аварийную или справочную службы. В качестве носителей информации использовались перфокарты: по ним навигатор ориентировался и сообщал об ограничении скорости, направлении и других важных факторах. С бурным ростом количества автомобилей в стране восходящего солнца тоже начались свои собственные разработки. Так в 1973 году Японское агентство промышленной науки и техники запустило в проект системы контроля трафика Comprehensive Automobile Traffic Control System, который должен был помочь водителям ориентироваться в крупных городах с учетом актуальной дорожной информации.Но фактическое начало новой эпохи спутниковой навигации, сам того не подозревая заложил Советский Союз, когда в 1957 году отправили в космос первый искусственный спутник Земли.
Американские учёные при этом наблюдали сигнал, исходящий от спутника и обнаружили, что благодаря эффекту Доплера, описанному еще в далеком 1842 году, частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при отдалении. Поэтому, зная свои координаты, можно выяснить положение и скорость спутника, и, зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты. На основе данного явления в 1974 году идея спутниковой навигации была реализована для нужд вооруженных сил США, которые запустили первый из 24 GPS-спутников, необходимых для покрытия всей Земли. Последний из них запустили в 1994 году. На данный момент этих спутников 32.Первый GPS-приёмник, разработанный для вооруженных сил США, был двухместным и с колёсами. Весил около 122 килограммов.
Как видны спутники из одной точки земли
Советский Союз тоже вел свои разработки в данной области. Официально систему ГЛОНАСС начали разрабатывать в СССР в 1976 году, но только в 1984 запустили первые два спутника. Для полного покрытия Земли также как и для GPS требуется 24 спутника.
Коммерческие компании, не имеющие доступ к космическим, технологиям шли своим путем. Так в 1981 компанией Honda был выпущен первый коммерческий автомобильный навигатор, который назывался Honda Electro Gyro-CatorПринцип работы основывался на инерциальной системе. Чтобы сделать прибор точным компания Honda совместно с компаниями Alpine и Stanley Electric разработали систему, которая была подключена к коробке передач, чтобы знать, когда автомобиль тронулся и когда остановился.
Чтобы знать в каком направлении движется автомобиль, был разработан специальный прибор, в котором находился газообразный гелий, на который подавалось электричество.По направлению струи гелия система определяла направление транспортного средства. По сути это своеобразный гироскоп. К каждому навигационному прибору поставлялись различные карты, нанесенные на специальные пластиковые прозрачные пленки. Единственная проблема такого навигатора – это его цена. От 2000 до 3000 долларов, в зависимости от набора карт. Honda Accord, в то время, стоила около 8000 долларов.К 1985 году в США уже появляется первый массовый автомобильный навигатор — The Etak Navigator. В отличии от разработки Honda — навигационной прибор Etak с простейшим монохромным экраном хранил карты на магнитных лентах, которые требовалось периодически менять. На нескольких лентах едва умещались схемы Лос-Анджелеса и окрестностей. Положение в пространстве устройство определяло при помощи расчетов, основываясь на данных цифрового компаса и датчиков скорости. В течение нескольких лет было продано несколько тысяч таких приборов. Решение о создании гражданской версии GPS системы было принято в 1983 году, после того, как ВВС СССР сбили самолёт компании Korean Airline вторгшейся в воздушное пространство Советского Союза. Споры о случайном сходе с воздушного коридора или намеренно пересечении границы до сих пор продолжаются. Но факт остается фактом, мир нуждался в более точной ориентации в пространстве. Как в воздухе, так и на земле. Из за своей высокой стоимости и большим габаритам, долгое время спутниковая навигация устанавливалась только на морские и воздушные суда.До 2000 на всех спутниках при передачи сигнала для гражданских приемников, правительством США искусственно включалась загрубляющая поправка, снижалась точность работы GPS, в результате чего ухудшалась точность определения местоположения. В 2000 году она была отключена, и на рынок начали массово выходить персональные и автомобильные устройства навигации.Так появился первый смартфон с GPS — Benefon ESC, доступный массовому потребителю.
В том же году компания Alpine представила первый в истории навигатор CVA-1005 с CD-приводом. На одном компакт-диске помимо программы умещалось много картографической информации, что давало возможность прокладывать протяженные маршруты.
К 2006 году для записи карт начали использовать жесткие диски вместо сменных CD. Первые такие аппараты были от компании Pioneer модель AVIC-Z1 являлась полноценными мультимедийным центром и работала быстрее встроенных систем.
В том же году автопроизводители начали осваивать сегмент систем навигации на российском рынке. Пионером стала компания BMW, предложившая диски с картами Москвы и Подмосковья. Навигация обходилась покупателю в дополнительные 3800 евро, использовала транслитерацию вместо кириллицы и в первое время не отличалась выдающейся детализацией.А первый гражданский автонавигатор с поддержкой российской и американской технологий Glospace появился только в 2007 году.
Массовое производство персональной аппаратуры ГЛОНАСС/GPS началось спустя четыре года.
Первый смартфон с поддержкой ГЛОНАСС, поступил в продажу в 2011 году — МТС 945.
Сегодня обе технологии поддерживают около 10% всех навигационных устройств, включая популярные смартфоны.
Популяризация доступа в интернет принесла в автомобили и онлайн-сервисы. Так в 2011 компании начали объединять систему навигации авто с подгружаемыми из сети картами Google Maps, предложив водителю не схематичную карту, а реальный вид местности.
К 2013 году массовое распространение смартфонов привело к появлению новой концепции. Предлагая системы мультимедийных шлюзов, объединяющих возможности мобильного телефона и мультимедийного комплекса: GPS-датчик и программа навигации работают на смартфоне, а за отображение информации отвечает экран на консоли автомобиля.
Будущее — Дополненная реальность и полный автопилот
Десятки профильных и непрофильных компаний занимаются разработкой безпилотных автомобильных систем и адаптацией военных технологий дополненной реальности в мирное русло.
Например, концепция Dynamic & Intuitive Control Experience, получившая свое начало в 2012 году, от компании Mercedes-Benz, не предполагает участия человека в процессе управления автомобилем. Система навигации возьмет управление на себя, оставив пассажиру лишь развлекательные и информационные функции.Audi тоже не отстает от концерна Daimler и разрабатывает собственные системы автопилотирования
А например компания Jaguar сконцентрировалась на системах дополненной реальности — Jaguar Virtual Windscreen Для внедорожников проектируется лобовое стекло позволяющее заглянуть сквозь автомобиль, для оценки дорожного покрытия.
Для спортивных версий — проецирование фантомных соперников и просчет оптимальной траектории входа в поворот.
Морская навигация — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Основные навигационные приборы для расчёта курсаМорска́я навига́ция — раздел навигации, изучающий судовождение, разрабатывающий теоретические обоснования и практические приёмы вождения судов. Долгое время вождение кораблей обозначалось термином «навигация» (лат. navigatio, от лат. navigo — плыву на судне), но, в связи с развитием техники и появления дисциплин, изучающих маршруты объектов в воздушном и космическом пространстве, а также многих подразделов навигации, основанных на различных принципах определения местоположения в пространстве, навигация разделилась на множество подразделов, а морская навигация стала лишь одним из них. Также, в судоходстве до словосочетания морская навигация сокращают период года с условиями, в которых возможна морская навигация.
Морская навигация зародилась в глубокой древности. К первым мореплавателям относят египтян (судоходство в Древнем Египте) и финикийцев, однако и другие народы того времени имели навыки путешествий по морю.
Основы морской навигации в современном понимании были созданы при начале использования магнитной стрелки компаса для определения курса судна. Первые упоминания об этом традиционно относятся к XI веку. Важным этапом развития навигации стало начало составления карт в прямой равноугольной цилиндрической проекции (Г. Меркатор, 1569), в более ранние времена в картографии не было единого стандарта. Большим шагом вперёд послужило изобретение в XIX веке механического лага — прибора, измеряющего скорость судна.
В конце XIX — начале XX веков успехи в развитии физики и исследовании электричества послужили основой создания электронавигационных и радиотехнических приборов судовождения.
В России первое учебное пособие по морской навигации было написано в 1703 году Л. Ф. Магницким, преподавателем «Школы математических и навигацких наук», основанной Петром I двумя годами ранее. Большой вклад в разработку морской навигации внесли и другие русские мореплаватели и учёные: С. И. Мордвинов, Л. Эйлер, М. В. Ломоносов и другие.
Кругосветные плавания и географические научные экспедиции способствовали дальнейшему развитию науки судовождения. Новый этап в развитии навигации и штурманского дела открыло изобретение радио.
- Линкольн Пейн. Море и цивилизация. Мировая история в свете развития мореходства / Переводчик: Майгурова И.. — М.: АСТ, 2017. — 832 с. — (Цивилизация: рождение, жизнь, смерть). — ISBN 978-5-17-103238-8.
История навигации, кто придумал gps
Навигация в переводе с латинского означает «мореплавание, судоходство». Это составная часть комплекса морских наук, которая выделилась из них в процессе развития мореходства. Сюда входит лоция — делающая акцент на навигационных пособиях, морская астрономия — которая изучает методы определения координат судна по небесным светилам; и средства судовождения, с помощью которых ведется счисление пути и определение местоположения судна.
Сама история людей неразрывно связана с морем и мореплаванием. Останки людей, которым более 30 тысяч лет, найдены в Северной и Южной Америке, многие из этих древних людей переплыли океан. Как это им удалось? Тур Хейердал во время своих океанских экспедиций на прообразах старинных судов доказал, что это возможно. Первые корабли нам известны по древнеегипетским записям, — это достаточно совершенные суда, на которых египтяне осуществляли оживленную торговлю по Нилу и по морю. Этим записям более 4-х тысяч лет. С этой древней поры уже и возникла надобность в навигации.
Какие вопросы стояли перед древними мореходами? Да такие же, как и в наше время. Это определение своего местоположения и направление пути. Вначале оживленные морские торговые пути шли вдоль берегов, и навигацию осуществляли по береговым ориентирам. Если же предстояло плыть через океан, то перед глазами древних путешественников был лишь один ориентир – звезды. Направления сторон света определяли по движению солнца. А долго наблюдая ночью за звездами, можно выделить среди них и неподвижные объекты. Это Полярная звезда в Северном полушарии и звезды в созвездии Южный крест в Южном. Скорее всего, ориентируясь на эти звезды, древние люди осваивали все новые пространства, заселяли материки и острова. Также древние заметили, что хоть звезды и движутся, но расстояния между ними не изменяются. Перед глазами людей стояла ошеломляющая картина движущейся небесной сферы. Это сейчас мы знаем, что двигается Земля и мы вместе с ней. Но эти наблюдения и положили начало астрономии и астронавигации.
Древний финикийский корабль. Изображение на саркофаге
Первые навигационные карты
Чтобы успешно ориентироваться в пространстве, люди стремились построить модель этого пространства, чтобы знать, где они находились и куда все-таки плыть. Некоторые народности пользовались устной традицией, когда в форме рассказов или песнопений передавалась информация о морских путях. Иногда пользовались и узелковой письменностью. Но даже схематичное изображение, план местности был более нагляден. Так стали появляться карты. У полинезийцев, преодолевших огромный Тихий океан, это были плетеные циновки с обозначением островов и рифов. Египтяне рисовали на тростнике. Однако эти карты, несмотря на большую точность в описаниях конкретных местностей и их особенностей, не давали ответа на главный вопрос — в каком именно месте в данный момент находится мореплаватель? Сколько времени ему идти до выбранного порта? Неподвижная точка отсчета уже была – это звезды. Требовалось придумать и решить, как обозначить свое местоположение на карте. Но первоначальные карты были к сожалению неточными, ведь круглую поверхность Земли трудно нанести на плоскость карты без искажений. Тем более что по древним представлениям земля была плоской, что вносило ещё большую неточность. Однако торговля развивалась, особенно сильно в регионе Средиземного моря. Постепенно были накоплены огромные знания по мореходству, астрономии и другим наукам, в дальнейшем они были собраны в античной Греции. Развитие эти науки получили позднее, во времена римской империи. Греки, пользуясь своими наблюдениями и собранной информацией от предшественников, нанесли на карты очертания известных земель. Для обозначения местоположения этих земель и других объектов на карту нанесли сетку координат. Изобретение этой широко нам известной сетки на картах из параллелей и меридианов тоже принадлежит древним грекам. Понятие широты и долготы для определения своего местоположения возникло опять-таки в Греции в результате постоянных наблюдений за положением и высотой Солнца днем и высотой звезд над горизонтом ночью. Мерой измерения было выбрано изменение положения Солнца. Наблюдая за светилами, ещё халдейцы разделили круг на 360 частей, где одной частью — градусом — было перемещение Солнца на небе на величину его диска. Градус разделили на 60 угловых минут, так как этот народ имел шестидесятиричную систему счисления. Эти знания были усвоены и развиты греками. Постепенно в науку вошли такие понятия, как горизонт, эклиптика, небесный экватор. Без этих астрономических понятий невозможно определение точных координат.
Современная трёхмерная карта звездного неба
Уже в третьем веке до н.э. греческий ученый Эратосфен определил не только то, что Земля круглая, но и очень точно вычислил длину окружности и радиус земной сферы. Он применил в своих картах равнопромежуточную цилиндрическую проекцию, что давало большую точность на картах, показывающих небольшие площади земной поверхности. Другой греческий ученый — Гиппарх — в третьем веке до н.э.покрыл всю землю сеткой меридианов и параллелей. Теперь стало понятно, в какой области карты надо находить свои координаты. Немного позднее римский географ Маринус Тирский составляет точные морские карты. Для некоторых областей он очень точно вычисляет долготу и широту и наносит их на сетку из параллелей и меридианов. Его сведениями в дальнейшем пользовался знаменитый ученый Птолемей в своих трудах. Маринус, как и Эратосфен, даже пытался изобразить полную модель Земли — глобус. Его вычисления и карты были настолько точны, что их приняли за основу в 15 веке португальцы.
Труды же более позднего ученого — Птолемея — дали огромный толчок науке географии и мореходства. Птолемей нарисовал карту мира в конической проекции, с параллелями и меридианами, он обозначил сетку координат, исчисляемых в градусах, где широты измерялись от экватора, а долготы — от самой западной точки известного тогда мира. Он опросил огромное количество купцом и моряков и довольно точно описал побережья и страны, даже те, которые не видел. Он описал огромное количество новых мест и дал их координаты. Помимо точных сведений, он записывал на карты и выдумки людей, поэтому в его картах можно найти, например, земли населенные народом песьеголовцев и прочие чудеса. В дальнейшем, после Птолемея, ничего нового в картографии не было придумано, а после крушения римской империи наступили и вовсе темные времена.
Карта Птолемея в современной обработке. На ней достаточно точно указаны известные в то время грекам земли
Древние навигационные инструменты
Самым первым навигационным инструментом были глаза древнего мореплавателя. Но с развитием мореплавания этого стало недостаточно. Для точного определения угла светил над горизонтом потребовались специальные инструменты. Так появился сначала гномон, который представлял из себя высокий столб, по соотношению длин столба и тени от него определяли время и высоту Солнца над горизонтом. Гномон в виде доски с шестом на нем впервые был использован греческим торговцем и мореплавателем Пифеем для определения широты ещё в 4-ом веке до н.э. Купец нарушил существоваший тогда запрет и вышел за Геркулесовы столбы в открытый Атлантический океан, где провел свои наблюдения. Несмотря на примитивный прибор и волнение, путешественник снял показания с точностью в несколько угловых минут. Позднее для астронавигационных наблюдений использовали квадрант. Квадрант представлял из себя обычную доску, вытесанную из камня или дерева. На ее поверхности были нанесены вертикальная и горизонтальная линии и объединяющая их дуга в 90°, разделенная на градусы и их части.
В центре дуги помещали линейку, которая могла перемещаться.
Квадрант
Более совершенным инструментом стала астролябия, которой пользовались начиная со второго века до н.э. вплоть до 18-го. Астролябия была по сути моделью небесной сферы с ее важными точками, кругами, полюсами и осью мира, меридианом, горизонтом, небесным экватором и эклиптикой. Выполнять наблюдения таким прибором было непросто. Наблюдая Солнце, Луну или известные звезды, древний астронавигатор приводил круги сложного инструмента в правильное положение, после чего по градуированным на кругах шкалам вычислял долготу и широту по наблюдаемому светилу. Самый известный дощедший до нас механизм — древнегреческий прибор из 32 шестерен «Антикитера», поднятый со дна моря. По сохранившимся надписям на нем можно сделать вывод, что это астронавигационный прибор.
Механизм мог вычислять конфигурации движения Солнца, Луны, Марса, Юпитера, Сатурна, лунные и солнечные затмения.
Предположительное время изготовления — период между 100 — 150 годами до н.э.
Древний астронавигационный прибор
Ещё один прибор, без которого не могут обходится современные навигаторы — компас — тоже был изобретен в незапамятные времена. Изобретатели компаса — китайцы, если верить записям в их книгах, начали использовать магнитный компас не только для религиозных нужд, но и для мореходства примерно за 300 лет до нашей эры. Однако до нас дошли копии компаса более позднего периода. Он представлял собой подобие намагниченной ложки, черенком показывающий на юг. Китайцы каждой стороне света сопоставляли свой цвет. Например, юг ассоциировался с красным цветом — современные компасы следуют этой традиции.
Китайский компас
Лоция
Начиная с плаваний египтян и финикийцев, были накоплены огромные массивы информации о береговой линии, портах убежищ, якорных стоянках. Эти знания легли в основу карт и в дальнейшем использовались даже европейцами в средние века. Также древние мореплаватели, выходя в океан, столкнулись с таким явлением, как приливы и отливы. В дальнейшем знания были систематизированы, и уже в древнегреческой лоции, к примеру, писали: «Вся индийская страна имеет очень много рек и очень высокий прилив и отлив, которые в новолуние и полнолуние усиливаются в течение трех дней, а в промежуточные фазы бывают слабее».
Определенную сложность в исторические времена представляло собой точное измерение времени и расстояния. Для измерения времени пользовались водяными или песочными часами, а расстояния измеряли на глаз. В Древней Греции для помощи капитанам, была также принята система маяков. Очень известен Александрийский маяк высотой 120 метров. Многие скульптуры, поставленные на берегу, тоже служили береговыми ориентирами для кораблей. Известная статуя Колосса Родосского высотой 36 метров была видна за многие мили. А вход в большие порты по ночам освещался светом – большими кострами.
Первые школы мореплавателей
С развитием торгового мореплавания, с увеличением количества морских путешествий, возникла необходимость передачи знаний. Упоминаний именно о морских школах глубокой древности не сохранилось, скорее всего знания передавались устно и в тесном кругу. Одной из древних известных школ была школа мореплавания в Полинезии. На острове Райатея, было обнаружено место, откуда исходила экспансия полинезийцев на остальные острова Тихого Океана, и место передачи знаний о морском деле и навигации – это и были первые мореходные школы. Представители яхтенной школы Центра яхтенной подготовки АМС, побывали в этом сакральном месте на островах Французской Полинезии. В 2012 году мы планируем совершить туда вторую экспедицию.
«Тапу тапу марае» на острове Райатея. Датируется 1-м тысячелетием до н.э. Это сохранившиеся остатки одной из первых школ океанского плавания. Фото Владимира Ватрунина.
Первые учебники для мореплавателей были написаны, наверное, наравне с изобретением письменности. Один из известных нам астрономических учебников мореплавания был составлен Фалесом Милетским ещё за 600 лет до н.э. В Греции преподавание астрономии, в том числе и астрономии для мореплавания, велось в высших учебных заведениях того времени. Известные же нам классические школы мореплавания были созданы гораздо позднее, в средние века.
История навигаторов / Box Overview corporate blog / Habr
Когда-то люди ориентировались по звездам. Сейчас все гораздо проще — достаточно достать из кармана телефон, вбить в яндекс.карты нужный адрес и они проложат маршрут. Или включить навигатор в авто. Или посмотреть на «умные часы» — способов много. Но знали ли вы, как выглядели первые навигаторы? В посте — краткая история навигаторов: от механического наручного устройства до проекторов в шлеме.Первые шаги
Первый навигатор появился в 1920 году. В комплекте к устройству Plus Fours Routefinder, похожему на часы, шли карты. Крутить их нужно было вручную.
Нужно было добавить это устройство в Историю умных часов. Ведь пройдет всего 90 лет, и функцию навигатора будут выполнять часы вроде Pebble.
Навигатор следующего поколения, Iter-Auto, появился в 1930-м. Основные его отличия от Plus Fours Routefinder состояли в автоматическом прокручивании карты — при этом скорость, с которой механизм это делал, зависела от скорости автомобиля. Но стоило свернуть с дороги — как водителю приходилось доставать карты, искать нужную, устанавливать её в навигатор и искать своё текущее местоположение.
Реклама Iter-Auto.
General Motors в 1966 году выпустила «Driver Aid Information and Routing». Система была призвана ассистировать водителя и брать на себя часть функций водителя, чтобы он мог сосредоточиться, собственно, на вождении. Среди полезных функций — возможность позвонить по радиотелефону в аварийную или справочную службы. Пресс-релиз от 1 февраля 1967 года. В качестве носителей информации использовались перфорированные карты: по ним навигатор ориентировался и сообщал об ограничении скорости, направлении и других важных факторах.
В космос!
В 1957 году в Советском Союзе отправили в космос первый искусственный спутник Земли. Американские учёные при этом наблюдали сигнал, исходящий от спутника и обнаружили, что благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при отдалении. Поэтому, зная свои координаты, можно выяснить положение и скорость спутника, и, зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты. Технология глобальной спутниковой навигации: какие бывают системы, параметры и функции.
В 1974 году идея спутниковой навигации была реализована, и в США запустили первый из 24 GPS-спутников, необходимых для покрытия всей Земли. Последний из них запустили в 1994 году. На данный момент этих спутников 32. Как видны спутники из одной точки:
Этот спутник не запустили, он в музее в Сан-Диего.
Официально систему ГЛОНАСС начали разрабатывать в СССР в 1976 году, но только в 1984 запустили первые два спутника. На фото — спутник ГЛОНАСС второго поколения. Для полного покрытия Земли также требуется 24 спутника.
Для военных и гражданских
Первый GPS-приёмник, разработанный для вооруженных сил США, был двухместным и с колёсами. Весил около 122 килограммов. В 1983 году было принято решение о создании гражданской системы GPS — после того, как сбили пролетающий над СССР самолёт компании Korean Airline.
В 1985 в США уже появляется первый массовый навигатор — The Etak Navigator. Изображение на дисплее — приятного зелёного цвета. Музыку и фильмы на нем, конечно, смотреть было нельзя, но со своей работой он справлялся. Карты для него хранились на кассетах.
В 1991 году The Etak Navigator засветился в фильме «Сплошные неприятности» (Nothing But Trouble). В кадре — собственно, он и нога Деми Мур.
Как ГЛОНАСС, так и GPS изначально разрабатывались для военных целей. На фото — часть приборной панели вертолёта Black Hawk с GPS навигатором, начало 1990-х.
Январь или февраль 1991 года, операция «Буря в пустыне». GPS-навигатор, установленный в Хаммере.
Первый приёмник, рассчитанный на работу и с ГЛОНАСС, и с GPS одновременно, был выпущен в 1995 году компанией Ashtech. Он не был предназначен для массового рынка.
А спустя пять лет на рынке появляется первый смартфон с GPS — это Benefon ESC. Он был доступен массовому потребителю.
Первый смартфон, оборудованный ГЛОНАСС приёмником, поступил в продажу в 2011 году — МТС 945.
Сегодня
На данный момент роль навигатора могут выполнять не только специальные гаджеты, но смартфоны и разнообразные носимые устройства — часы и очки. Например, Google Glass позволяют водителю не отвлекаться от дороги.
Возвращаясь к часам — приложение для Pebble позволяет отображать подсказки о том, куда дальше ехать, прямо на наручных часах. Это один из 10 вариантов применения этого гаджета. Работают они совместно с запущенным на смартфоне приложением.
Штатными навигаторами часто оснащают автомобили прямо на заводе — даже российские производители авто это делают.
Но гораздо интереснее, конечно, устройства, приобретаемые дополнительно. Например, навигатор Garmin HUD оснащен проектором — водитель видит направление следующего поворота в виде стрелки на лобовом стекле автомобиля. Устройство синхронизируется со смартфоном на iOS или Android и использует запущенное на нем программное обеспечение. И получает пробки с него через Bluetooth.
Мотоциклисты тоже пользуются навигаторами, что сопряжено с рядом неудобств: во время вождения в шлеме не очень удобно наклонять голову к навигатору — это раз, приходится останавливаться, чтобы вбить адрес — это два. Поэтому среди носимых устройств с навигацией можно отметить мотоциклетный шлем NUVIZ — он нужен для того, чтобы повысить безопасность. Проект уже получил достаточную сумму на Kickstarter.
Программное обеспечение девайса позволит даже объехать непогоду, что для двухколесного транспорта является ощутимым бонусом.
В России подобный проект разрабатывается уже пять лет — это LiveMap для байкеров, мотоциклетный шлем с GPS навигатором. Сейчас можно сделать предзаказ на сайте — за 1500 долларов, а когда он появится в продаже — цена составит уже 2000.
Это интересно:
Подключенный Volvo на MWC 2014
История умных часов
История персональных компьютеров в рекламе. Часть 3: 1990-е
GPS. Прошлое, настоящее и будущее глазами обывателя / Habr
Введение
В настоящее время, когда современные телефоны стали в десятки раз мощнее первых суперкомпьютеров, когда появились первые iPhone, iPad и множество устройств на Android мы получили новую идеологию применения этих ресурсов. Карманные гаджеты теперь не просто уменьшенные до размеров ладони компьютеры, а инструменты, позволяющие пользователю при помощи одного пальца управлять целыми сферами его жизни – всеми сферами, в которые проник Интернет: общением, развлечениями, путешествиями, поиском информации…
Список можно продолжать до бесконечности. Во многом вплетению Интернета в нашу жизнь поспособствовала GPS-навигация. Теперь, когда почти у каждого в кармане лежит GPS-приемник, множество сервисов получило возможность улучшить нашу жизнь. Однако рассмотрим сначала историю происхождения GPS.
1. История появления и развития навигационной технологии
GPS (от англ. Global Positioning System) – спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположение объектов (см. Рисунок 1).
Проект был реализован и принадлежит военному ведомству США. Основной задачей проекта является определение текущих координат пользователя на поверхности Земли или в околоземном пространстве [4].
Идея создания спутниковой навигации родилась еще в 50-е годы. В тот момент, когда СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, американские ученые во главе с Ричардом Кершнером (Richard Kershner), наблюдали сигнал, исходящий от советского спутника и обнаружили, что благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. Суть открытия заключалась в том, что если вы точно знаете свои координаты на Земле, то становится возможным измерить положение и скорость спутника, и наоборот, точно зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты (см. Рисунок 2).
Реализована эта идея была через 20 лет. Первый тестовый спутник выведен на орбиту 14 июля 1974 г. в США, а последний из всех 24 спутников, необходимых для полного покрытия земной поверхности, был выведен на орбиту в 1993 г., таким образом, глобальная система позиционирования встала на вооружение. Стало возможным использовать GPS для точного наведения ракет на неподвижные, а затем и на подвижные объекты в воздухе и на Земле.
Первоначально глобальная система позиционирования, разрабатывалась как чисто военный проект. Но после того, как в 1983 г. был сбит вторгшийся в воздушное пространство Советского Союза самолет корейских авиалиний с 269 пассажирами на борту, президент США Рональд Рейган разрешил частичное использование системы навигации для гражданских целей. Но точность была уменьшена специальным алгоритмом.
Затем появилась информация о том, что некоторые компании расшифровали алгоритм уменьшения точности на частоте L1 и с успехом компенсируют эту составляющую ошибки, и в 2000 г. это загрубление точности было отменено указом президента США [2].
Ниже, в таблице представлена хронология развития GPS (см. Таблица 1).
Таблица 1- Хронология развития GPS
Дата Событие
1973 Решение о разработке спутниковой навигационной системы
1974—1979 Испытание системы
1977 Прием сигнала от наземной станции, симулирующей спутник системы
1978—1985 Запуск одиннадцати спутников первой группы (Block I)
1979 Сокращение финансирования программы. Решение о запуске 18 спутников вместо запланированных 24
1980 В связи с решением свернуть программу использования спутников Vela системы отслеживания ядерных взрывов, эти функции было решено возложить на спутники GPS. Старт первых спутников, оснащенных сенсорами регистрации ядерных взрывов
1980—1982 Дальнейшее сокращение финансирования программы
1983 После гибели самолета компании Korean Airline, сбитого над территорией СССР, принято решение о предоставлении сигнала гражданским службам
1986 Гибель космического челнока Space Shuttle «Challenger» приостановила развитие программы, так как последний планировался для вывода на орбиту второй группы спутников. В результате основным транспортным средством была выбрана ракета-носитель «Дельта»
1988 Решение о развертывании орбитальной группировки в 24 спутника. 18 спутников не в состоянии обеспечить бесперебойного функционирования системы
1989 Активация спутников второй группы
1990—1991 Временное отключение SA (англ. selective availability — искусственно создаваемой для неавторизированных пользователей округления определения местоположения до 100 метров) в связи с войной в Персидском заливе и нехваткой военных моделей приемников. Включение SA 1 Июня 1991 года
8.12.1993 Сообщение о первичной готовности системы. В этом же году принято окончательное решение о предоставлении сигнала для бесплатного пользования гражданским службам и частным лицам
1994 Спутниковая группировка укомплектована
17.07.1995 Полная готовность системы
1.05.2000 Отключение SA для гражданских пользователей, таким образом, точность определения выросла со 100 до 20 метров
26.06.2004 Подписание совместного заявления по обеспечению взаимодополняемости и совместимости Galileo и GPS
Декабрь 2006 Российско-американские переговоры по сотрудничеству в области обеспечения взаимодополняемости космических навигационных систем ГЛОНАСС и GPS
2. GPS сегодня
2.1. GPS – игры
Революцию геотаргетинговых сервисов, то есть построенных вокруг определения местоположения чего-либо (пользователя или точки на карте), можно было предсказать еще до появления новомодных смартфонов. Люди начали сходить с ума по GPS‑навигации сразу же, как только она получила распространение. 1 мая 2000 года пресс-служба Белого Дома объявила о том, что прекращено преднамеренное ухудшение точности гражданских приемников системы GPS, а уже 3 мая один из фанатов GPS Дейв Улмер решил проверить точность навигации. Он назвал эту идею «большой американской охотой на тайник при помощи GPS» и через Интернет сообщил о ней другим пользователям. Замысел был очень прост: где-то в лесу прячется контейнер, и регистрируются его географические координаты. Другие игроки должны найти «клад» при помощи своих GPS‑приемников. Правило для нашедшего: возьми какие-то вещи, оставь что-то свое. Улмер поместил собственный контейнер (черное ведро) недалеко от Портленда. Вместе с журналом, где участники могли отметить свое посещение, и карандашом он оставил небольшие подарки: видеокассеты, книги, диски и рогатку. В течение трех дней тайник был найден двумя игроками, которые прочитали о нем в сети. Другие энтузиасты начали размещать собственные тайники и публиковать их координаты, поддержав начинание. Как и многие другие идеи в Интернете, новая игра очень быстро завоевала популярность и со временем получила новое название – геокэшинг. Сайт Geocaching.com по сей день остается популярным ресурсом для геокэшеров всего мира, а в России действует ресурс geocaching.su. Российский вариант немного отличается от западного: тайники в отечественной версии игры рекомендуется создавать в местах, которые имеют историческое, культурное или природное значение [1].
2.2. GPS-метки
На основе геокэшинга были реализованы идеи GPS меток. Сервис foursquare предлагает пользователям отмечать на карте интересные места, бары, кафе, театры, в прочем, все, что может заинтересовать других. Благодаря этому сервису гораздо проще найти бар, где недавно отметился твой друг, нежели прибегать к Интернет-поиску. Однако и у foursquare есть не менее успешные аналоги, как русские – AlterGeo, так и зарубежные – Gowalla. Так же подобные сервисы развиваются и внутри социальных сетей: в Facebook – Places, в ВКонтакте – места, позволяющие отметиться в каком-либо месте и отметить друзей, которые находятся рядом с тобой. Можно предположить, что «Места» будут пронизывать почти весь мир.
2.3. Виртуальная реальность
Уже сейчас стали появляться первые GPS навигаторы, проводящие линии маршрута прямо по изображению с встроенной видеокамеры. Правда, работают они хуже некуда, сложно совместить неточный GPS-тег на карте с видеоизображением. Впрочем, это удалось сделать создателям Layar – браузера дополненной реальности. Он способен совмещать информационные карты с показаниями GSP приемника и компаса, накладывая результат на изображение с видеокамеры (см. Рисунок 3).
Однако это всего лишь браузер, а не навигатор, то есть о точке можно знать только расстояние, разделяющее вас, а вот как до нее пройти и что между вами находится, узнать не получится.
Интересное приложение выпустил сайт «Вокруг света». Оно способно определять местоположение и автоматически начинает рассказ о ближайшей достопримечательности. Радует и то, что присутствует ручной режим и, в случае ошибки GPS, можно выбрать интересующий объект вручную.
2.4. GPS – карты
Конечно же, нельзя не упомянуть о главных потребителях данной технологии – о мобильных картах. Google Maps, предустановленные в каждом приличном смартфоне, и «Яндекс. Карты», располагающие более точной на сегодня картой России, сражаются за наш рынок, то и дело добавляя новые функции и сервисы, становясь качественнее и сложнее. Трехмерный вид и быстрая векторная карта у Google против более грамотной навигации и более точной растровой карты у «Яндекса». Безусловное лидерство в отображении загруженности дорог и автомобильной маршрутизации, а также едва не ставшие «геотаргетинговым twitter’ом» пользовательские комментарии на карте у «Яндекса» против недавно запустившегося режима полноценного автомобильного навигатора у Google. Более грамотный поиск по русскоязычным названиям у «Яндекса» против пешеходной маршрутизации с учетом общественного транспорта у Google. Выбирать можно бесконечно, но в итоге у каждого пользователя стоят обе карты. Стоит «Яндексу» выпустить автомобильный навигатор внутри карт, аналогичный Google, и это навсегда изменит рынок GPS-навигации, дав нам на выбор два бесплатных, оперативно обновляющихся и компактных навигатора. А это сделает привычные GPS навигаторы архаизмом [1].
3. Кому это нужно?
Чем же помогут в жизни GPS устройства обычному человеку (см. Рисунок 4)?
Лучшая программа городской навигации проложит вам маршрут к заданному адресу. А если хорошенько попросите, то и несколько маршрутов на выбор. Причем, если вы выбрали один, а по пути решили отклониться от рекомендаций, тут же, на ходу, маршрут будет пересчитан. Она же спрогнозирует ожидаемые скорость и время прибытия к точке назначения, проведет вас до места, всякий раз предупреждая заранее на экране (а если включите голосовой режим, то и голосом) о поворотах, разворотах и прочих сменах простого прямого движения. А еще, если вам предстоит какая-нибудь сложная развязка, автоматически увеличит ее изображение до полной внятности и обозначит, по какому из рукавов надо двигаться. Более того, некоторые программы (и прилагаемые к ним недорогие подписные сервисы) позволяют учитывать в расчетах данные о реальных пробках на дорогах и предлагать маршруты более, может быть, длинные, но в данный момент более быстрые. Правда, эти сервисы еще только-только начинают развиваться, и инфраструктура, призванная их обеспечить, еще не вполне налажена.
Если же речь идет о поездках за рулем в чужом городе, а того пуще — за границей, здесь без навигатора (подключенного к умной программе и снабженного самыми свежими картами, которые обычно часто обновляются через Интернет) попросту не обойтись [3].
Заключение
Можно только предполагать, какое развитие получит навигация в будущем. Возможно все движение, в том числе и личный транспорт, будет управляться автоматическими компьютерными системами, и навигация будет контролировать перемещения, не давая сбиться с пути и предупреждая столкновения с другими объектами. Возможно, на смену GPS придет более совершенная технология, позволяющая получать сигнал на глубине нескольких километров и не теряющая точности от внешних факторов. Однако точно понятно, что развитие только начинается.
Список используемой литературы
1. Банин, Д. На карту поставлено все / Д. Банин, Р. Китаев // Испытатель. — 2011. — № 3. — С. 21-25.
2. История создания систем спутниковой навигации [Электронный ресурс] / Неизвестный автор // Как работает система GPS. — 2009. — Режим доступа: www.glonax.ru/history-gps.html
3. Козловский, Е. Искусство позиционирования / Е. Козловский // Вокруг света. — М.: 2006. — № 12. — С. 204-280.
4. Сетевые спутниковые радионавигационные / В. Шебшаевич [и др.]. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1993. — 408 с.: ил.
Навигация — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 апреля 2015; проверки требуют 12 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 апреля 2015; проверки требуют 12 правок.Навига́ция (лат. navigatio, от лат. navigo — «плыву на судне»):
- Определение местоположения, скорости и ориентации движущихся объектов
- Мореплавание, судоходство
- Период времени в году, когда по местным климатическим условиям возможно судоходство
- Основной раздел судовождения, в котором разрабатываются теоретические обоснования и практические приёмы вождения судов
В течение многих веков термин навигация означал совокупность указанных значений. В XX веке, с развитием науки и техники, появлением воздушных судов, космических кораблей — новых объектов навигации, появились новые смысловые значения термина. Теперь, в общем смысле, навигация — процесс управления некоторым объектом (имеющим собственные методы передвижения) в определённом пространстве передвижения. Состоит из двух основных частей:
- теоретическое обоснование и практическое применение методов управления объектом,
- маршрутизация, выбор оптимального пути следования объекта в пространстве.
- Автомобильная навигация — технология вычисления оптимального маршрута проезда транспортного средства по дорогам и последующего ведения по маршруту с помощью визуальных и голосовых подсказок о манёврах. Использует GPS/Инерциальную навигацию, автомобильную навигационную карту и оперативную информацию о пробках.
- Астрономическая навигация — метод определения координат судов и летательных аппаратов, основанный на использовании радиоизлучения или светового излучения небесных светил
- Бионавигация — способность животных выбирать направление движения при регулярных сезонных миграциях
- Воздушная навигация — прикладная наука о точном, надёжном и безопасном вождении в воздухе летательных аппаратов; на ранних этапах развития именовалась «Аэронавигация» (дисциплина, которая учит, как можно определить направление полёта аэроплана или дирижабля, не пользуясь картой)
- Инерциальная навигация — метод определения параметров движения и координат объекта, не нуждающийся во внешних ориентирах или сигналах
- Информационная навигация — процесс вождения пользователя по логически связанным данным
- Космическая навигация — управление движением космического летательного аппарата; включает в себя подвид — Астроинерциальная навигация — метод навигации космического летательного аппарата, комбинирующий средства инерциальной системы навигации и астрономической навигации.
- Морская навигация — основной раздел судовождения
- Радионавигация — теоретические приёмы вождения судов и летательных аппаратов с помощью радиотехнических средств и устройств
- Спутниковая навигация — практическое применение средств спутниковой навигации (GPS, ГЛОНАСС) для определения местонахождения и направления движения
- Подземная навигация — практическое применение различных средств измерений, для определения местонахождения и направления движения подземных проходческих комплексов
- Геонавигация — управление процессом бурения с целью ориентирования ствола скважины в заданном интервале пласта горных пород
Корабельный хронометр: краткая история навигации
В течение 200 лет измерение времени было неотъемлемой частью морской навигации, а палубные часы были, по сути, единственным способом определить долготу расположения корабля. Наш материал расскажет об изобретении Джоном Гаррисоном морского хронометра и о том, как Улисс Нардан привёл это устройство к совершенству.
Морской хронометр — это не просто прибор, по которому кок может узнать, в котором часу подавать обед. Исторически это устройство несло значительно более важную функцию — без помощи хронометра невозможно было определить долготу, а значит — точное местоположение корабля. Иначе говоря, от времени зависела навигация и — жизнь моряков.
Глава 1. Море времени
Дело в том, что широта — это абсолютная величина, то есть доля расстояния от экватора до полюса. А вот долгота «эфемерна», отсчитывается она от определённого меридиана, и за ноль можно принимать любой пункт (занятно, что разные страны в разное время считали нулевыми совершенно разные меридианы). Когда корабль находится близ обозначенного на карте берега, определить долготу можно, но в открытом море это сугубо расчётная величина, при измерении которой ко всему прочему не от чего оттолкнуться.
Методика определения долготы с помощью морского хронометра.
В 1530 году нидерландский математик Фризиус Реньер Гемма предложил относительно простой способ определения долготы с помощью угла нахождения Солнца (днём) или Полярной звезды (ночью) над горизонтом в строго определённое время, например, в полдень или полночь. При этом точность измерения угла была достаточно высока, а вот приблизительное понимание полудня приводило к значительным погрешностям. Плюс-минус несколько временных минут могли дать несколько градусов погрешности — а при плавании на большие расстояния это означало отклонение на десятки и сотни миль! Проблема была столь значима, что в 1714 году британский парламент учредил специальный орган — Комиссию долгот, единственным назначением которой было поощрение изобретательства, направленного на решение задачи.
Создание абсолютно точных морских часов упиралось в несколько вопросов. Во‑первых, высокая влажность, солевые испарения, изменение давления и так далее приводили к механическим изменениям элементов механизма. Они истирались, деформировались, ломались. А во-вторых, что более значимо, обычный маятник, работающий за счёт гравитации, в плавании функционировал не очень хорошо: в зависимости от области плавания разница в гравитационных силах, воздействующих на него, могла достигать 0,2%. И, конечно, корабль постоянно качало.
h2 Первый морской хронометр Джона Гаррисона.
Первые попытки создать морской хронометр, работающий независимо от качки и прочих факторов, были предприняты в конце XVII века. Известны разработки Христиана Гюйгенса, Уильяма Дерема и других учёных. Но в уже упомянутом 1714 году свежеобразованная Комиссия долгот учредила приз в 10 000 фунтов (впоследствии сумму подняли до 20 000 фунтов) за разработку подобных часов — и за дело взялись обычные часовщики. Судите сами: на наши деньги это от 2 до 4 миллионов фунтов стерлингов!
Преуспел в итоге английский часовщик-самоучка Джон Гаррисон. Они с братом Джеймсом были специалистами по «часовым шкафам», большим напольным часам с длинными маятниками. За «тендер» Гаррисон взялся в 1730 году в возрасте 37 лет, и свой первый морской хронометр, известный ныне как h2, продемонстрировал в 1736-м. В том же году он совершил испытательное плавание из Лондона в Лиссабон на паруснике «Центурион» и обратно на другом корабле «Орфорд» (из-за того, что капитан «Центуриона» внезапно скончался в Лиссабоне). По прибытии время сверли с «образцовым» экземпляром — отклонение всё-таки было, хотя и не очень большое. Гаррисон понял, что работа не так проста, и с первой попытки решить вопрос не удастся.
h3 и h4 Вторая и третья модель хронометр Гаррисона.
Гаррисон разработал модель h3, которую планировали испытать при плавании через океан, но испытания отменили из-за начала войны между Англией и Испанией, а пока шли боевые действия, часовщик начал строить вариант h4, ещё более совершенный. В нём он впервые в истории часового искусства применил подшипники и биметаллические детали, позволяющие компенсировать температурные расширения.
Мы не будем подробно рассказывать о дальнейшем пути Гаррисона — об этом написана не одна книга. Скажем лишь, что те самые знаменитые часы h5, которые в итоге решили проблему морского хронометража, он закончил в 1761 году в возрасте 68 лет, а несколькими годами позже показал модель H5, которая была официально признана Комиссией долгот работающей. В 1772 году престарелый Гаррисон, наконец, получил свой приз, не считая более 4000 фунтов (на наши деньги — около миллиона фунтов), выделенных ему за эти годы на разработки.
h5 Четвёртая модель Гаррисона была уже не настольным хронометром, а подобием карманных часов.
Часы Гаррисона распространились по миру — они стояли на кораблях исследователей, в частности, Джеймса Кука, и на военных судах. Сегодня на оригиналы работы Гаррисона и его наследников можно посмотреть в Музее науки и техники в Лондона, в Гринвичской обсерватории и ряде других музеев.
H5 Финальная конструкция Гаррисона, за которую он получил «призовой фонд» Комиссии долгот.
Оставалось одно «но». Морские часы Гаррисона были сложным и дорогих механизмом. Делать такие часы умели считанные часовщики, и очень небольшой процент кораблестроителей оборудовали свои суда морскими хронометрами подобной точности. Вплоть до середины XIX века морские хронометры трудно было назвать серийной продукцией — а требовалось их очень много, в особенности когда Англия первой издала указ об обязательной установке этих устройств на все военные и гражданские суда. Вот тут-то и появился Улисс Нардан.
Глава 2. Вежливость королей
Леонард-Фредерик Нардан был одним из многих швейцарских часовщиков начала XIX века. Швейцария тогда начинала набирать силу, выходя в лидеры мирового производства хронометров и перехватывая это знамя у доминирующих британцев. Главным часовым городом материковой Европы была Женева. Темпы роста швейцарцев были неимоверными. Сравните: за 1800 год Швейцария и Англия произвели равное количество, по 200 000 часов, а полвека спустя, в 1850-м, Англия выпустила всё те же 200 тысяч, а Швейцария — 2 200 000 устройств!
В первую очередь это было связано с «серийной революцией»: швейцарцы начали отходить от традиционного принципа производства, семейного дела. До того часовщики, конечно, объединялись в профсоюзы, но работали сами по себе, делали всё в одиночку — от механизма до росписи циферблата, обучали тайнам мастерства детей, и, по сути, были ближе к ювелирному делу, нежели к механическому производству, где уже давно правили бал артели и мануфактуры. В первой половине XIX века Швейцария постепенно перешла к мануфактурной схеме работы, при этом не потеряв высочайшего качества, создавшего славу их продукции.
Карманные часы Ulysse Nardin середины XIX столетия.
Леонард-Фредерик был классическим часовщиком. На его работах стояла личная маркировка, и свои умения он передал сыну, Улиссу, родившемуся в Ле-Локле 22 января 1823 года. Ле-Локль тогда не был часовой столицей мира (как уже говорилось, ей была скорее Женева), но ряд часовщиков там работал. В Швейцарии в принципе не было городка, где бы не работало хотя бы несколько часовщиков. К слову сказать, часовую индустрию в Ле-Локле ко всему прочему сильно «подсекла» Великая французская революция. Из-за приграничного положения городка там было много сочувствующих якобинцам, и швейцарские власти проводили репрессивную политику во избежание революции; целый ряд сильных часовщиков эмигрировали во Францию, в основном — в Безансон.
Мануфактура на улице Жарден в Ле-Локле: сюда компания Ulysse Nardin перебралась в 1865 году.
Но вернёмся к Улиссу Нардану и морским хронометрам. Улисс продолжил дело отца — но уже на новый лад. В 1846 году он вопреки семейным традициям основал мануфактуру с наёмными работниками. Назвал он её, как и следовало, собственным именем — Ulysse Nardin. Мануфактура сходу начала работать в двух направления — карманных и морских часов. Карманные часы всегда пользовались спросом и обеспечивали прибыль, морские — сулили контракты с армией.
В 1860 году Улисс внедрил в работу специфический прибор — астрономический калибратор высокой точности, позволявший откалибровать карманные часы до десятых долей секунды. Это устройство изобрёл в начале века «отец швейцарских часов» Жак-Фредерик Урье, но оно практически не применялось для обычных хронометров. Спешим напомнить, что в то время часы нередко не имели даже минутной стрелки, а на вопрос «который час» вполне корректным считался ответ «да где-то полдень».
Последствия не заставили себя ждать. В 1862 году на Всемирной выставке в Лондоне карманные часы Ulysse Nardin получили свою первую золотую медаль. Это была высочайшая на тот момент награда в отрасли, как если бы современный фильм получил одновременно «Оскара», «Золотую пальмовую ветвь» и «Золотого медведя». В 1865 году мануфактура переехала на улицу Жарден (если переводить — Садовую улицу), где располагается по сей день. Руководство Улисс разделил с сыном — достигшим 21 года Полем-Давидом.
Параллельно развивалось и производство морских хронометров. Они уже далеко ушли от оригинальной конструкции Гаррисона и базировались как на внедрённых английским часовщиком принципах, так и на других, конкурирующих схемах, появившихся в конце XVIII — начале XIX веков. К слову, Нардан начал применять биметаллы и другие «ноу-хау» морских часов в обычных моделях — так до него не делал практически никто.
Морской хронометр производства Ulysse Nardin.
Проблемой морских хронометров был, как говорилось выше, их труднодоступность. Ни один производитель не мог быстро изготовить серию из, скажем, 50 морских хронометров, чтобы обеспечить однотипными приборами флот какой-нибудь страны. Они по‑прежнему оставались штучным товаром. Имея опыт в мануфактурном производстве часов высочайшего качества, Нардан разработал ряд моделей морских хронометров, обеспечивающих идеальную точность и при этом подходящих для более или менее серийного производства. Впоследствии это дало значительный эффект. Например — забежим вперёд — в 1904 году компания подписала контракт с Императорским двором Японии об оснащении морскими хронометрами всего японского флота. Аналогичный контракт она пыталась подписать с Россией, но с бумагами что-то не сложилось, и в итоге партия морских хронометров Ulysse Nardin была приобретена российским флотом в частном порядке единичной сделки. Возник исторический казус: во время русско-японской войны 1904−1905 годов корабли обеих воюющих сторон были оснащены одними и теми же хронометрами!
Часы Ulysse Nardin, удостоенные золотой награды на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году.
Но увидеть успех своего морского предприятия Улиссу было не суждено — он скоропостижно скончался в 1876 году в возрасте 53 лет. Спустя два года на Всемирной выставке в Париже Ulysse Nardin получила сразу две золотые медали — вторую за карманные часы и первую за морские хронометры. Четвёртую такую медаль компания получила на Всемирной выставке в Чикаго 1893 года — той самой, где блистал король электричества Никола Тесла. Вообще, с момента основания компания получила более 4300 (!) различных отраслевых наград.
Начиная с конца XIX века, компания защитила целый ряд патентов на «усложнения», то есть дополнительные функции, повышающие точность или придающие часам новые возможности. Вообще говоря, в специальной литературе тип часов, на которых специализируется компания, и сегодня называется grand complication watch — некоторые его ветви напрямую вышли из профессиональных приборов для измерения времени XIX века и сегодня требуют точно такой же высочайшей точности в изготовлении наряду с сохранением традиций. Мы не будем останавливаться на технических новшествах начала XX века. Для примера скажем, что в 1936 году компания выпустила 24-дюймовый карманный хронометр, секундная стрелка которого отмеряла десятые доли секунды — впервые в отрасли.
Глава 3. Морская слава
Вернёмся к морским хронометрам. В 1975 году, Невшательская обсерватория выпустила официальный альманах со статистическим данными по истории швейцарского часового дела. В соответствии с ним из 4504 сертификатов качества, выданных с 1846 по 1975-й швейцарским морским хронометрам, 4324 (то есть 95%) получили устройства Ulysse Nardin. Морские часы компании получили 2411 отраслевых наград (из них 1069 — первых призов) и суммарно 14 медалей Всемирных выставок, из них 10 — золотых.
Мануфактура Ulysse Nardin. Ручная сборка часов.
В то же время значение морских хронометров постепенно стало снижаться. Сперва это было связано с «кварцевой революцией», то есть появлением новой технологии, использующей кристалл кварца в качестве колебательной системы в часах. В Швейцарии это привело, как известно, к так называемому «Кварцевому кризису», когда на рынок массово пришли недорогие и точные японские часы. Но это другая история.
Морские хронометры начали было переходить на кварц — но здесь революции и кризиса не случилось, потому что уже в 1980-е годы корабли стали массово использовать спутниковую навигацию для определения местоположения. Это сделало морские хронометры попросту ненужными — теперь долготу определял компьютер. Впрочем, любой современный корабль в обязательном порядке оборудован кварцевым высокоточным хронометром на случай сбоя системы GPS. Когда с сигналом всё в порядке, этот хронометр корректируется, сверяясь с мировым временем через тот же спутник.
В 1996 году в память о своей навигационной истории компания выпустила легендарную уже модель Marine Chronometer 1846 с механизмом Perpetual Ludwig, названном в честь разработчика, часовщика Людвига Эшслина. Как нетрудно догадаться, это была модель с вечным календарём, и она стала родоначальницей коллекции Marine, символизирующей тесную связь марки с морем. Позже, в 1999 году, появилась модель GMT Perpetual, сочетающая вечный календарь с несколькими временными зонами — компания в полной мере оправдывала славу разработчика класса grand complication watch. По сей день компания ежегодно получает патенты на новые механизмы и представляет модели со всё более широкими возможностями, не изменяя при этом классическим дизайнерским традициям.
А что же Ulysse Nardin? Компания успешно пережила все кризисы и вовремя вышла из рухнувшего в один момент рынка морских хронометров. Возник вопрос: что же делать с многочисленными наработками и полуторавековыми традициями в этой области? И ответ не заставил себя долго ждать. Дело в том, что высокоточные технологии морского хронометража не устарели и не стали бесполезными. Они просто перестали быть нужными в конкретной отрасли — в навигации. Но это не отменяет их невероятного качества, выносливости в любых экстремальных условиях, полной независимости от изменения температуры и влажности — и так далее. Поэтому технологии окончательно перешли в область, в которой компания и без того была одни из мировых лидеров, то есть в производство высококачественных наручных часов.
Ulysse Nardin Marine Torpilleur на страницах «Популярной механики»
Последний шедевр из коллекции Ulysse Nardin Marine, напрямую связанный с морской историей и традициями, — это модель Marine Torpilleur. В коллекции уже были часы Marine Grand Deck («верхняя палуба») и Marine Regatta («регата»), torpilleur же переводится как «торпедный катер». Это название подчёркивает как динамику и функциональность модели (такие катера были лёгкими и маневренными), так и исторические военные связи компании — про японский и русский флоты мы рассказывали выше.
Сердце модели — калибр UN-118 с автоподзаводом (запас хода при этом — 60 часов) и кремниевым спуском. Диаметр калибра — 31,6 мм, толщина — 6,45 мм, состоит он из 248 деталей, имеет функции индикации часов, минут, секунд, запаса хода и даты с быстрой корректировкой в любом направлении. О морской теме в первую очередь говорит дизайн циферблата — римские цифры, исторические «морские» шрифты, характерные формы стрелок. И, конечно, на море намекает и очень серьёзная для подобных часов водонепроницаемость, до 50 метров!
Калибор UN-118.
Marine Torpilleur диаметром 42 мм представлен в трёх моделях — из 18-каратного розового золота с белым циферблатом на кожаном ремешке, а также из нержавеющей стели с белым циферблатом на кожаном ремешке и с синим циферблатом на браслете.
Вообще говоря, компания Ulysse Nardin — это пример гармоничного сочетания исторических традиций и высоких технологий XXI века. Например, в 118-м калибре спуск сделан из кремния и синтетического алмаза, и эта технология, известная как DIAMonSIL, является специфическим ноу-хау, запатентованным всего несколько лет назад. С другой стороны, циферблаты Ulysse Nardin делаются посредством традиционной ручной техники — мы бывали на их производстве Donzé Cadrans в Ле-Локле и писали об этом статью.
Ulysse Nardin Marine Torpilleur
И, конечно, это море. Не зря же Джон Гаррисон 250 лет назад изобрёл морские часы, а Улисс Нардан 150 лет назад довёл их до совершенства.