معلومات

ما هو نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية SatNav، GNSS

ما هو نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية SatNav، GNSS


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يعد التنقل عبر الأقمار الصناعية أو SatNav جزءًا مقبولًا من الحياة اليومية. يتم تضمين SatNav في معظم السيارات الجديدة اليوم ، وقد تم دمج التكنولوجيا في معظم الهواتف الذكية الجديدة مما يسمح باستخدامها لاكتشاف موقع الهاتف وتمكين إرسال الإعلانات المحلية بالإضافة إلى توفير الخرائط وإعطاء التوجيهات للاستخدام أثناء المشي وفي السيارات ، إلخ.

عُرف أول نظام SatNav باسم GPS ، نظام تحديد المواقع العالمي ، ولكن الآن يتوفر البعض الآخر أو يتم إدخاله في الخدمة.

توفر معظم أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية المستخدمة اليوم تغطية عالمية ، وبالتالي تُعرف باسم GNSSs ، أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية. عادةً ما تستخدم هذه الأنظمة مدارات أرضية متوسطة ، وتوفر إشارات تنقل وإشارات زمنية دقيقة للغاية ، مما يسمح للمستخدمين بالعثور على موقعهم على بعد أمتار قليلة أو أقل على خدمة الأرض ، بينما يمكن للمستخدمين الآخرين استخراج إشارة زمنية دقيقة للغاية.

أساسيات SatNav GNSS

المفهوم الأساسي وراء أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية أو أنظمة GNSS هو أن الإشارات تنتقل من الأقمار الصناعية في الفضاء ويتم استقبالها بواسطة أجهزة الاستقبال الموجودة على سطح الأرض أو بالقرب منه. باستخدام التوقيت ، من الممكن تحديد المسافة من كل قمر صناعي وبالتالي باستخدام عملية التثليث ومعرفة مواقع القمر الصناعي يمكن تحديد الموقع على الأرض.

ترسل جميع الأقمار الصناعية معلومات التوقيت حتى يعرف المتلقي متى تم إرسال الرسالة. عندما تنتقل إشارات الراديو بسرعة الضوء ، فإنها تستغرق وقتًا قصيرًا جدًا ولكن محدودًا لقطع المسافة من القمر الصناعي إلى جهاز الاستقبال. تنقل الأقمار الصناعية أيضًا معلومات حول مواقعها. بهذه الطريقة ، يكون جهاز الاستقبال قادرًا على حساب المسافة من القمر الصناعي إلى جهاز الاستقبال.

تدور الأقمار الصناعية في نظام SatNav أو GNSS في مدار أرضي متوسط. عادة ما توجد ثلاثة مدارات لكل منها أربعة أقمار صناعية عاملة. يعطي هذا الإعداد عددًا كافيًا من الأقمار الصناعية في الاعتبار بحيث يكون لدى أي مستخدم أرضي ما يكفي من أجل الحصول على إصلاح دقيق. من الواضح أن هذا يمكن أن يحدث فقط إذا لم يكن المستخدم محميًا بالمباني الشاهقة ، إلخ.

كان الاستخدام الأصلي لأول نظام GNSS يسمى GPS للاستخدام العسكري ، ولا يزال هذا أحد المحركات الرئيسية لتشغيلها. ومع ذلك ، يُسمح أيضًا للمستخدمين المحليين والتجاريين بالوصول ، على الرغم من أن هذا قد لا يكون بنفس الدقة.

غالبًا ما يتم إرسال الإشارات من أقمار GNSS في النطاق L حوالي 1500 ميجا هرتز ، وعلى الرغم من ضعف الإشارات المستقبلة ، فإن التقنيات المتقدمة المستخدمة تمكن أجهزة الاستقبال من انتقاء البيانات الموجودة على الأرض.

يتم التحكم في الأقمار الصناعية بدرجة عالية جدًا من الدقة ولكن المحطات الأرضية. توجد هذه حول العالم في نقاط استراتيجية ، بحيث يمكن تلقي بيانات الحالة وتطبيق بيانات التصحيح ، والتحكم في الأقمار الصناعية من الأرض.

يتم التحكم في مدارات القمر الصناعي GNSS SatNav بإحكام لأن الأخطاء في مدارها ستترجم إلى أخطاء في المواضع النهائية. يتم أيضًا التحكم بإحكام في إشارات الوقت. تحتوي الأقمار الصناعية على ساعة ذرية بحيث تكون إشارات الوقت التي ترسلها دقيقة للغاية. على الرغم من أن هذه الساعات سوف تنجرف قليلاً وللتغلب على ذلك ، يتم استخدام الإشارات من المحطات الأرضية لتصحيح ذلك.

بالنسبة لمعظم أنظمة GNSS SatNav ، يتم إطلاق عدد من قطع الغيار بحيث إذا فشل أحد الأقمار الصناعية ، فيمكن للآخر أن يدخل الخدمة بسرعة.

تخضع الأقمار الصناعية لقسوة الفضاء الخارجي ويمكن أن تفشل نتيجة العديد من الأسباب بما في ذلك العواصف الشمسية وما إلى ذلك ، وبالتالي من الضروري وجود قطع غيار يمكنها الدخول بسرعة إلى الخدمة. يحتوي نظام NavStar GPS ، ومقره الولايات المتحدة على 24 قمرًا صناعيًا نشطًا وعددًا من قطع الغيار تعتمد على عدد الأقمار التي فشلت قبل وضع بدائل أخرى في المدار ..

أنظمة ساتناف مختلفة

هناك العديد من أنظمة GNSS أو SatNav المختلفة التي ظهرت على الإنترنت ، أو هي في طور النشر:

  • GPS - نظام تحديد المواقع العالمي: GPS هو نظام SatNav تملكه وتشغله الولايات المتحدة الأمريكية. يتكون من ما يصل إلى 32 قمرا صناعيا في ستة مدارات. يختلف العدد الدقيق للأقمار الصناعية مع تقاعد الأقمار الصناعية القديمة واستبدالها. بدأ تشغيل النظام لأول مرة في عام 1978 على الرغم من أنه أصبح متاحًا عالميًا بعد عام 1994. وبالنظر إلى طول الفترة الزمنية التي تم تشغيله فيها ، فهو النظام الأكثر استخدامًا.
  • جاليليو: جاليليو هو نظام GNSS طوره الاتحاد الأوروبي. أصبحت القدرة التشغيلية المبكرة متاحة في عام 2016 ومن المتوقع أن تصل إلى القدرة التشغيلية الكاملة بحلول عام 2020. والهدف هو أن يتم استخدام Galileo في نظام GPS الحديث مع مستقبلات SatNav التي تجمع بين الإشارات من كل من أقمار Galileo و GPS لتوفير دقة محسنة بشكل كبير .
  • جلوناس: تشير الأحرف GLONASS إلى Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (نظام القمر الصناعي GLObal NAvigation). تمتلك روسيا وتشغل نظام GNSS SatNav هذا لتوفير نظام ملاحة لاسلكي مدني باستخدام تقنية الأقمار الصناعية. كما أنها تستخدم من قبل قوات الدفاع الجوي الروسية. يوفر النظام تغطية عالمية كاملة باستخدام 24 قمرا صناعيا.
  • بيدو: خضع نظام BaiDou GNSS أو SatNav الصيني لعدة أجيال. سيتألف نظام BaiDou-3 من 30 قمرا صناعيا في مدار أرضي متوسط ​​وخمسة في مدار ثابت بالنسبة للأرض. اكتمل النظام العالمي الكامل في ديسمبر 2018.


شاهد الفيديو: GNSS نظم الملاحة بالاقمار الصناعية (قد 2022).