نظام GLONASS هو أكبر نظام ملاحة يسمح لك بتتبع موقع الكائنات المختلفة. المشروع ، الذي تم إطلاقه في عام 1982 ، يتطور ويتحسن بنشاط حتى يومنا هذا. علاوة على ذلك ، يجري العمل على كل من الدعم الفني لـ GLONASS والبنية التحتية التي تسمح لعدد متزايد من الأشخاص باستخدام النظام. لذلك ، إذا تم استخدام الملاحة عبر الأقمار الصناعية في السنوات الأولى من وجود المجمع بشكل أساسي في حل المشكلات العسكرية ، فإن GLONASS اليوم هي أداة تحديد المواقع التكنولوجية التي أصبحت إلزامية في حياة ملايين المستخدمين المدنيين.
أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية العالمية
نظرًا للتعقيد التكنولوجي في تنفيذ مشاريع تحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية العالمية ، يمكن أن يتطابق نظامان فقط اليوم تمامًا مع هذا الاسم - GLONASS و GPS. الأول روسي ، والثاني هو ثمرة مطورين أمريكيين. من وجهة نظر فنية ، GLONASS عبارة عن مجموعة من الأجهزة المتخصصة الموجودة في المدار وعلى الأرض.
للتواصل مع الأقمار الصناعية ، يتم استخدام مستشعرات وأجهزة استقبال خاصة تقرأ الإشارات وتوليد بيانات الموقع منهم. تستخدم الساعات الذرية الخاصة لحساب معلمات الوقت. إنها تعمل على تحديد موضع كائن ما ، مع مراعاة بث ومعالجة موجات الراديو. تقليل الأخطاء يسمح بحساب أكثر موثوقية لمعلمات تحديد المواقع.
ميزات الملاحة عبر الأقمار الصناعية
يشمل نطاق مهام أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية تحديد الموقع الدقيق للأجسام الأرضية. بالإضافة إلى الموقع الجغرافي ، تتيح لك أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية مراعاة الوقت والمسار والسرعة والمعلمات الأخرى. يتم تنفيذ هذه المهام من خلال الأقمار الصناعية الموجودة في نقاط مختلفة فوق سطح الأرض.
تطبيق الملاحة العالمية لا يستخدم فقط في صناعة النقل. تساعد الأقمار الصناعية في عمليات البحث والإنقاذ والجيوديسية وأعمال البناء ، فضلاً عن تنسيق وصيانة المحطات والمركبات الفضائية الأخرى. كما أن الصناعة العسكرية لا تترك دون دعم نظام GPS. يوفر ملاح GLONASS لهذه الأغراض إشارة آمنة مصممة خصيصًا للمعدات المعتمدة من وزارة الدفاع.
نظام GLONASS
بدأ النظام العمل بكامل طاقته في عام 2010 فقط ، على الرغم من أن المحاولات لوضع المجمع قيد التشغيل النشط قد بذلت منذ عام 1995. في كثير من النواحي ، ارتبطت المشاكل بانخفاض متانة الأقمار الصناعية المستخدمة.
في الوقت الحالي ، GLONASS عبارة عن 24 قمرا صناعيا تعمل في نقاط مختلفة في المدار. عمومًايمكن تمثيل البنية التحتية للملاحة بثلاثة مكونات: المركبة الفضائية ، مجمع التحكم (يوفر التحكم في كوكبة في المدار) ، بالإضافة إلى أجهزة تنقل المستخدم.
24 قمرًا صناعيًا ، لكل منها ارتفاع ثابت خاص به ، مقسمة إلى عدة فئات. يحتوي كل نصف من الكرة الأرضية على 12 قمرا صناعيا. عن طريق مدارات الأقمار الصناعية ، يتم تشكيل شبكة فوق سطح الأرض ، بسبب الإشارات التي يتم تحديد إحداثياتها الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي القمر الصناعي GLONASS على العديد من مرافق النسخ الاحتياطي. هم أيضًا في مدارهم الخاص وليسوا خاملين. تشمل مهامهم توسيع التغطية على منطقة معينة واستبدال الأقمار الصناعية الفاشلة.
نظام GPS
النظير الأمريكي لـ GLONASS هو نظام GPS ، الذي بدأ عمله أيضًا في الثمانينيات ، ولكن منذ عام 2000 فقط ، جعلت دقة تحديد الإحداثيات من الممكن توزيعه على نطاق واسع بين المستهلكين. حتى الآن ، تضمن الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) دقة تصل إلى 2-3 متر.لقد كان التأخير في تطوير قدرات الملاحة لفترة طويلة بسبب قيود تحديد المواقع الاصطناعية. ومع ذلك ، فإن إزالتها جعلت من الممكن تحديد الإحداثيات بأقصى قدر من الدقة. حتى لو تمت مزامنتها مع أجهزة استقبال مصغرة ، يتم تحقيق نتيجة مطابقة لـ GLONASS.
الاختلافات بين GLONASS و GPS
هناك عدة اختلافات بين أنظمة الملاحة. على وجه الخصوص ، هناك اختلاف في الشخصيةترتيب وحركة الأقمار الصناعية في المدارات. في مجمع GLONASS ، يتحركون على طول ثلاث طائرات (ثمانية أقمار صناعية لكل منها) ، ويوفر نظام GPS للعمل في ست طائرات (حوالي أربع طائرات لكل طائرة). وبالتالي ، يوفر النظام الروسي تغطية أوسع للمنطقة الأرضية ، وهو ما ينعكس أيضًا في دقة أعلى. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، لا تسمح "الحياة" قصيرة المدى للأقمار الصناعية المحلية باستخدام الإمكانات الكاملة لنظام GLONASS. يحافظ نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بدوره على دقة عالية بسبب العدد الزائد من الأقمار الصناعية. ومع ذلك ، يقدم المجمع الروسي بانتظام أقمار صناعية جديدة ، للاستخدام المستهدف وكدعم احتياطي.
أيضًا ، يتم استخدام طرق مختلفة لتشفير الإشارة - يستخدم الأمريكيون كود CDMA ، وفي GLONASS - FDMA. عند حساب البيانات لتحديد المواقع بواسطة أجهزة الاستقبال ، يوفر نظام الأقمار الصناعية الروسي نموذجًا أكثر تعقيدًا. ونتيجة لذلك فإن استخدام GLONASS يتطلب استهلاكًا عاليًا للطاقة وهو ما ينعكس في أبعاد الأجهزة.
ما الذي تسمح به إمكانيات GLONASS؟
من بين المهام الأساسية للنظام تحديد إحداثيات كائن قادر على التفاعل مع أقمار GLONASS الصناعية. يقوم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بهذا المعنى بأداء مهام مماثلة. على وجه الخصوص ، يتم حساب معلمات حركة الأجسام الأرضية والبحرية والجوية. في غضون ثوانٍ قليلة ، يمكن للمركبة المزودة بالملاح المناسب حساب خصائص حركتها.
أثناء الاستخدامأصبحت الملاحة العالمية إلزامية بالفعل لبعض فئات النقل. إذا كان انتشار تحديد المواقع الساتلية في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين مرتبطًا بالتحكم في بعض الأجسام الاستراتيجية ، فإن السفن والطائرات ووسائل النقل العام وما إلى ذلك يتم تزويدها بأجهزة الاستقبال. وفي المستقبل القريب ، يكون التوفير الإلزامي لملاحي GLONASS لجميع السيارات الخاصة هو لا يستبعد
الأجهزة التي تعمل مع GLONASS
النظام قادر على تقديم خدمة عالمية مستمرة لجميع فئات المستهلكين دون استثناء ، بغض النظر عن الظروف المناخية والإقليمية والزمنية. مثل خدمات نظام GPS ، يتم توفير GLONASS navigator مجانًا وفي أي مكان في العالم.
من بين الأجهزة التي لديها القدرة على استقبال إشارات الأقمار الصناعية ليست فقط مساعدات الملاحة وأجهزة استقبال GPS ، ولكن أيضًا الهواتف المحمولة. يتم إرسال بيانات الموقع والاتجاه والسرعة إلى خادم خاص عبر شبكات GSM. يساعد برنامج GLONASS الخاص والتطبيقات المختلفة التي تعالج الخرائط على استخدام إمكانات الملاحة عبر الأقمار الصناعية.
مستقبلات كومبو
أدى التوسع الإقليمي للملاحة عبر الأقمار الصناعية إلى دمج النظامين من وجهة نظر المستهلك. من الناحية العملية ، غالبًا ما يتم استكمال أجهزة GLONASS بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والعكس صحيح ، مما يحسن دقة تحديد المواقع ومعلمات الوقت. من الناحية الفنية ، يتم تنفيذ ذلك عن طريق مستشعرين مدمجين في ملاح واحد. على أساسلهذه الفكرة ، يتم إنتاج أجهزة استقبال مشتركة تعمل في وقت واحد مع أنظمة GLONASS وأنظمة GPS والمعدات ذات الصلة.
بالإضافة إلى تحسين دقة تحديد الإحداثيات الجغرافية ، يتيح هذا التعايش إمكانية تتبع الموقع عندما لا يتم التقاط الأقمار الصناعية لأحد الأنظمة. الحد الأدنى لعدد الأجسام المدارية ، "الرؤية" المطلوبة لتشغيل الملاح ، هو ثلاث وحدات. لذا ، على سبيل المثال ، إذا أصبح برنامج GLONASS غير متاح ، فإن أقمار GPS الصناعية ستأتي للإنقاذ.
أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية الأخرى
الاتحاد الأوروبي ، وكذلك الهند والصين ، يطورون مشاريع مماثلة في الحجم لنظام GLONASS و GPS. وتخطط وكالة الفضاء الأوروبية لتنفيذ نظام جاليليو ، المكون من 30 قمرا صناعيا ، والذي سيحقق دقة غير مسبوقة. في الهند ، من المخطط إطلاق نظام IRNSS ، الذي يعمل من خلال سبعة أقمار صناعية. مجمع الملاحة موجه نحو الاستخدام المنزلي. يجب أن يتكون نظام البوصلة من المطورين الصينيين من جزأين. سيشمل الأول 5 أقمار صناعية ، والثاني - 30. وبناءً على ذلك ، يفترض مؤلفو المشروع شكلين للخدمة.
