Πλοήγηση

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές:

• θα έχουν αποκτήσει μία ευρύτερη και πληρέστερη εικόνα των κυριοτέρων τεχνικών και συστημάτων πλοήγησης (πλοήγηση με ουράνια σώματα, με μαγνητική/γυροσκοπική πυξίδα, με αδρανειακά συστήματα, με επίγεια συστήματα ραδιοπλοήγησης, με δορυφορικά και υβριδικά συστήματα)
• θα έχουν κατανοήσει τον τρόπο λειτουργίας των γυροσκοπίων (μηχανικά, LRG, FOG, MEMS) και τη χρήση τους στα αδρανειακά συστήματα και τις γυροσκοπικές πυξίδες
• θα έχουν κατανοήσει τα είδη (gimbalded, strapdown) των αδρανειακών συστημάτων και πρακτικών θεμάτων που σχετίζονται με τη λειτουργία τους (ολίσθηση, σφάλματα ευθυγράμμισης-πεδίου βαρύτητας)
• θα έχουν κατανοήσει τους τρόπους συνδυασμένης επεξεργασίας GPS και INS
• θα έχουν κατανοήσει τον τρόπο λειτουργίας του φίλτρου Kalman και των πλεονεκτημάτων του για εφαρμογές πλοήγησης
• θα είναι σε θέση να επιλέγουν τον κατάλληλο εξοπλισμό για εφαρμογές πλοήγησης σε ξηρά και θάλασσα
• θα μπορούν να σχεδιάζουν και να εκτελούν εργασίες που απαιτούν βασικές γνώσεις πλοήγησης
• θα είναι σε θέση και να επεξεργάζονται τις κινηματικές μετρήσεις για τον υπολογισμό της τροχιάς κίνησης.

 

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
• Λήψη αποφάσεων
• Αυτόνομη εργασία
• Ομαδική εργασία
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

 

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

• Ιστορική αναδρομή των τεχνικών πλοήγησης.
• Βασικές έννοιες πλοήγησης (Γραμμές θέσης, dead reckoning, position fixing, μέτρα ακρίβειας στην πλοήγηση).
• Ουράνια πλοήγηση,
• πλοήγηση με ναυτικό χάρτη και πυξίδα,
• πλοήγηση με επίγεια συστήματα ραδιοπλοήγησης (κυκλικά, υπερβολικά συστήματα, Loran-C, OMEGA),
• πλοήγηση με Παγκόσμια Δορυφορικά Συστήματα Εντοπισμού (GPS, GLONASS, GALILEO, BEIDOU) και συστήματα εκπομπής διορθωτικών σημάτων (EGNOS και WAAS),
• επιταχυνσιόμετρα (μηχανικά, MEMS),
• γυροσκόπια (μηχανικά, LRG, FOG, MEMS, γυροσκοπική πυξίδα, αναγωγές μετρήσεων)
• αδρανειακά συστήματα (gimbalded, strapdown, ολίσθηση, σφάλματα ευθυγράμμισης-πεδίου βαρύτητας),
• χρήση του φίλτρου Kalman στην πλοήγηση,
• πλοήγηση σε εσωτερικούς χώρους,
• πλοήγηση drones,
• συνδυασμός GPS/INS,
• ολοκληρωμένα συστήματα πλοήγησης.

 

Το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος περιλαμβάνει:

• διεξαγωγή μετρήσεων με δορυφορικούς δέκτες υπό το πρίσμα των εφαρμογών πλοήγησης (αυτόνομος εντοπισμός, EGNOS, DGPS)
• επεξεργασία κινηματικών μετρήσεων με λογισμικό γραφείου για τον καθορισμό της τροχιάς και των παραμέτρων κίνησης της πλατφόρμας
• διασύνδεση δεκτών GPS με Η/Υ μέσω πρωτοκόλλου NMEA
• υπολογισμό εμβέλειας ραδιοζεύξεων
• επεξεργασία δεδομένων επιταχυνσιομέτρων

 

Μέθοδος Αξιολόγησης

 

Η βαθμολογία διαμορφώνεται κατά 70% από γραπτή εξέταση και κατά 30% από ατομικές εργασίες.

Η γραπτή εξέταση περιλαμβάνει διαβαθμισμένης δυσκολίας θέματα με ερωτήσεις σύντομης απάντησης,
ερωτήσεις ανάπτυξης και επίλυση προβλημάτων – ασκήσεων.

 

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Ελληνική

1. Γιαννίου Μ. 2019. Τεχνικές και Συστήματα Πλοήγησης, Διδακτικές Σημειώσεις ΠΑ.Δ.Α.
2. Ντούνης Χ., Δημαράκης Α., 2001. Ναυτιλία. Ίδρυμα Ευγενίδου, Αθήνα.

Ξενόγλωσση

1. Hofmann-Wellenhof B., Legart K., Wieser M., 2003. Navigation: Principles of Positioning & Guidance, Springer, Berlin.
2. Prasad R., Ruggieri M., 2005. Applied Satellite Navigation Using GPS, GALILEO, and Augmentation Systems. Artech House, Norwood, MA.
3. Farrell J., 2008. Aided Navigation: GPS with High Rate Sensors. McGraw-Hill, New York.
4. Farrell J., Barth M., 1998. The Global Positioning System & Inertial Navigation. McGraw-Hill, N.York.
5. Allan A., 2004. Maths for Map Makers. 2nd edition, Whittles Publishing, Scotland.