gps

GPS و سه رقیب اصلی آن Beidou ،Galileo و GLONASS 

GPS

سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) یک امکان شگفت انگیز است که به وسیله مجموعه ای از ماهواره هایی که به دور زمین در حال گردشند و سیگنال های دقیقی را ارسال می کنند؛ صورت می پذیرد و به گیرنده های GPS این اجازه را می دهد تا موقعیت دقیق، سرعت و اطلاعات زمانی را مجاسبه کرده و برای کاربر نمایش دهد.

گیرنده های GPS با دریافت سیگنال از سه ماهواره یا بیشتر (از میان مجموعه 31 ماهواره موجود) قادر خواهند بود با استفاده از قواعد ریاضی Trilateration به دقت به موقعیت مکانی شما اشاره کنند.به کمک قدرت محاسباتی و داده های ذخیره شده در مموری آنها، نظیر نقشه جاده ها، نقاط مورد علاقه، اطلاعات مربوط به نقشه برداری و بسیاری از موارد دیگر، می توانند اطلاعات مربوط به موقعیت، سرعت و زمان به فرمت های کاربردی نمایش دهند.

GPS در ابتدا توسط وزارت دفاع ایالات متحده (DOD) به عنوان یک برنامه نظامی ساخته شد. این سیستم در اوایل سال 1980 میلادی فعال شد، اما در اواخر سال 1990 میلادی برای کاربردهای غیر نظامی مورد استفاده قرار گرفت. امروزه با فروش GPS ، این سیستم تبدیل به یک صنعت چندین میلیارد دلاری با آرایه وسیعی از محصولات سرویسها و قابلیتهای مبتنی بر اینترنت شده است.

GPS در تمامی شرایط آب و هوایی، روز یا شب، در هر زمان و در سراسر جهان به دقت کار می کند. برای استفاده از سیگنالهای GPS نیاز به پرداخت هیچ حق اشتراکی نیست. سیگنال های GPS ممکن است به وسیله تراکم پوشش گیاهی، دیوارهای دره های عمیق و باریک یا آسمان خراش های بلند مسدود شوند. سیگنال ها نمی توانند به خوبی به فضای داخلی نفوذ کنند به همین دلیل در بعضی نقاط ممکن است امکان ناوبری دقیق GPS مسیر نباشد.

گیرنده های GPS بطور کلی دارای دقتی در حدود 15 متر هستند اما ماژول های جدید که از سیگنال سیستم تقویت گسترده (WAAS) بهره می برند دارای دقتی در حدود 3 متر هستند. ایالات متحده مالک و اپراتور GPS است و بطور گسترده ای از این سیستم ناوبری مبتنی بر ماهواره های فضایی استفاده می کند. 

Galileo

اروپایی ها، بدون توجه به وجود سیستم امریکایی، شروع به توسعه سیستم تعیین موقعیت خود یعنی Galileo کردند. در Galileo امکان ناوبری رایگان و ارائه موقعیت افقی و عمودی با دقتی در حدود یک متر در نظر گرفته شده است. سرویس موقعیت یابی Galileo در عرض های بالاتر بسیار دقیق تر از سایر سرویس های موقعیت یابی است.سیستم Galileo طبق ادعاهای اتحادیه اروپا پس از رفع مشکلات فرکانسی با سیستم Beidou در سال 2015 کار خود را آغاز می کند و تا پایان سال 2020 انتظار می رود تعداد ماهواره های آن به 20 عدد برسد. با عملیاتی شدن این سیستم کاربران در سراسر جهان می تواننداز آن بهره ببرند. 

Beidou

در حال حاضر Beidou که همان سیستم ناوبری ماهوارهای چین محسوب می شود با 16 ماهواره آسیا و اقیانوس آرام را سرویس می دهد. اما برنامه توسعه جهانی آن شامل رسیدن به 30 ماهواره تا سال 2020 است. این سیستم هم اکنون دارای دقت آزمایشی در حدود 5 متر است و به منظور رقابت با سیستم GPS شامل طرح هایی در راستای افزایش دقت اندازه گیری در حد سانتی متر می باشد. زیرا امروزه یکی از معیارهای قدرت حاکمیت کشورها در سیستم های موقعیت یابی جهانی نهفته است.

دولت چین دستیابی به Beidou را برای موفقیت در ناوبری دقیق و مستقل جهت مقاصد نظامی شامل هدایت موشکها، کشتی های جنگی و جنگنده ها امری حیاتی می داند. به همین جهت آنها بسیار سریع در تکاپو هستند. هرچند پیامدهای رسیدن به این طرح فراتر از برنامه های نظامی است و برای اهداف غیر نظامی نیز به خوبی عمل می کند. Beidou علاوه بر ارائه اطلاعات زمانی و مکانی خدماتی نظیر ارتباط از طریق پیام های متنی را برای کاربران فراهم می کند در حالی که سایر سیستم های موقعیت یابی فاقد آن هستند.

GLONASS

GLONASS مخفف عبارت Globalnaya Navigazionnaya Sputnikovaya Sistema به معنی سیستم ناوبری ماهواره ای جهانی است.GLONASS در واقع نمونه روسی GPS محسوب می شود. و از 24 ماهواره استفاده می کند. در آغاز این سیستم کاملا نظامی بود. از سال 2007، روسیه GLONASS را برای استفاده های غیر نظامی و تجاری نظیر آنچه در سال 1980 برای GPS رویداد بکار گرفت. در حالی که GPS دقت بیشتری را نسبت به سیستم های معرفی شده در اکثر نقاط جهان دارد. به نظر می رسد سیستم GLONASS در عرض های شمالی عملکردی بهتری دارد. این حس القا می شود که هدف از ایجاد GLONASS بکارگیری آن در روسیه به سمت نقاطی با عرض های بالاتر کره زمین بوده است.

جمع بندی

امروزه سیستم های موقعیت یابی و ناوبری ماهواره ای به یکی از بخش های مهم زندگی روزمره بسیاری از مردم تبدیل شده است. کاربران از مسیریابی و ناوبری GPS برای راهنمایی رسیدن به مقصد استفاده می کنند که موجب جلوگیری از برخورد به ترافیک، کاهش مصرف سوخت و صرفه جویی در هزینه می شود. مصارف نظامی این سیستم ها نیز تعیین دقیق هدف برای جلوگیری از تلفات غیرنظامیان تا حد امکان است. در برخی از دستگاه های GPS از دو یا چند سیستم ناوبری استفاده می شود که دقت و احتمال دریافت بهتر داده های مکانی را بهبود می بخشد.