معرفی سامانه GNSS

چکیده

امروزه گیرنده‌های جی ان اس اس علاوه بر ماهواره‌های جی پی‌ اس، قادر به دریافت سیگنال از دیگر سیستم‌های تعیین موقعیت نظیر گلوناس، گالیله و بیدو هستند. همچنین به جهت افزایش تعداد کانال گیرنده‌های جی ان‌ اس‌ اس به 600 کاناله و 800 کاناله، دریافت فرکانس‌های مختلف از نسل جدید ماهواره‌های تعیین موقعیت امکان‌پذیر است. در نتیجه نقشه‌برداری با گیرنده‌های جی‌ ان‌ اس‌ اس مولتی فرکانس به دلیل کاربری ساده، صرف زمان کمتر و قابلیت استفاده در هر نوع شرایط آب و هوایی، برای تمام نقاط زمین به صورت 24 ساعته، جایگزین مناسبی برای نقشه‌برداری به روش سنتی با دوربین نقشه‌برداری، متر و … تلقی می‌شود. در این بین، آشنایی مقدماتی با سیستم تعیین موقعیت ماهواره‌ای جهانی جی ان اس اس(جی پی اس)، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

کلید واژه: سیستم‌های تعیین موقعیت ماهواره ای، جی پی اس، گلوناس، گالیله و بیدو، GNSS ، نقشه ‌برداری، تعیین موقعیت، سامانه ماهواره ای

1- جی ان اس اس(GNSS) چیست؟

سیستم ماهواره‌ای ناوبری جهانی GNSS مخفف عبارت Global Navigation Satellite System به مفهوم ترکیب سیستم‌های تعیین موقعیت ماهواره‌ای جهانی و منطقه ای برای رسیدن به موقعیت دقیق یک نقطه است.
سیستم تعیین موقعیت ماهواره‌ای با استفاده از امواج دریافتی از سمت ماهواره‌های موقعیت‌یابی موجود در مدارات مختلف، به کمک گیرنده‌های زمینی، امکان تعیین موقعیت یک نقطه در فضای سه بعدی زمین را در هر لحظه فراهم می‌کند. ایده‌ی اصلی جی ان اس اس، اندازه‌گیری مسافت با کمک محاسبه زمان است.

2- اجزاء تشکیل دهنده سامانه GNSS

GNSS شامل سه بخش است:
– بخش فضایی متشکل از منظومه‎‌های ماهواره‌ای مختلف (جی پی اس، گلوناس، گالیله، بیدو و ….)
– بخش پردازش جهت انجام پردازش‌های مورد نیاز و رسیدن به دقت و صحت برای تعیین موقعیت نقطه
– بخش زمینی شامل گیرنده‌های جی ان اس اس

1-2- بخش فضایی سامانه GNSS

بخش فضایی سیستم جی ان اس اس از سیستم‌های ماهواره‌ای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام متعلق به یک یا چند کشور هستند. این سیستم‌ها می‌توانند پوشش منطقه‌ای و یا جهانی داشته باشند. در حال حاضر سیستم‌های تشکیل دهنده GNSS عبارتند از:
– جی پی اس (GPS)
– گلوناس (GLONASS)
– گالیله (Galileo)
– بیدو (BeiDou)
– کیو زد اس اس (QZSS)
– آی آر ان اس اس (IRNSS)

2-2- بخش کنترل سامانه GNSS

بخش کنترل سیستم جی ان اس اساز یک شبکه جهانی تشکیل شده است که وظیفه ردیابی ماهواره‌های جی ان اس اس، پایش حرکت آن‌ها، انجام آنالیزهای مربوطه و ارسال نتایج و داده‌ها به مجموعه ماهواره‌های جی ان اس اسرا بر عهده دارند.
این بخش متشکل از یک ایستگاه کنترل اصلی، یک ایستگاه کنترل اصلی جایگزین، 16 ایستگاه دیده‌بانی و 11 آنتن زمینی جهت انتقال اطلاعات به ماهواره‌هاست.
مرکز فرماندهی؛ مسئول کنترل ماهواره‌ها و کلیه عملیات‌های سیستم GNSS است. ایستگاه‌های دیده‌بانی در واقع یک سری سنسور سنجش از دور بوده که به جمع‌آوری داده‌های سیگنال ماهواره‌ها و انتقال مجدد آن‌ها به صورت آنی به سمت مرکز فرماندهی جهت ارزیابی مشغول هستند. این ایستگاه‌ها بعنوان گیرنده‌های رادیویی خیلی دقیق، به محض این که ماهواره در محدوده‌ی دیدشان قرار بگیرد، شروع به ره‌گیری آن می‌کنند.
آنتن‌های زمینی به صورت کنترل از دور، توسط بخش فرماندهی کنترل می‌شوند. این ایستگاه‌ها وظیفه انتقال اطلاعات داده را به سمت ماهواره‌های جی پی اس(GPS) در محدوده دیدشان بر عهده دارند. در شکل 1 می‌توان تصویری از ایستگاه‌های مورد استفاده در GNSS را مشاهده نمود.

شکل 1: شمایی از ایستگاه های مرکز پردازش سامانه GNSS

3-2- بخش زمینی سامانه GNSS

بخش زمینی سامانه‌های جی ان اس اس را گیرنده‌های جی ان اس استشکیل می‌دهند، به طوری که سیگنال‌های ارسالی از سمت ماهواره‌ها را دریافت نموده و تعیین موقعیت نقاط به وسیله‌ی آن‌ها انجام می‌شود. در حال حاضر بیش از 2 میلیارد دستگاه GNSS اعم از گوشی‌های هوشمند، گیرنده‌های نقشه‌برداری، ناوبری حمل و نقل شهری و دریایی و… در سطح جهان وجود دارد.
پیشرفت در گیرنده‌های جی ان اس اسبه پیشرفت در ماهواره‌های جی ان اس اسو تکنولوژی‌های مورد استفاده در آن‌ها وابسته است. بنابراین با پیشرفت در سامانه‌های تعیین موقعیت GNSS، از قبیل افزایش تعداد ماهواره‌های مورد استفاده، افزایش فرکانس‌های ارسالی، تغییر در تکنولوژی مورد استفاده در این ماهواره‌ها و همچنین امکان استفاده از تصحیحات مختلف ماهواره‌ای و … لزوم همسو شدن گیرنده‌ها با این پیشرفت‌ها احساس می‌شود.
از این‌رو با اضافه شدن منظومه‌های جدید ماهواره‌ای به منظور ایجاد پوشش زمانی و مکانی کامل در تمام کره زمین و همچنین ارسال داده‌ها از طریق چندین فرکانس از سمت ماهوراه‌ها جهت حذف یا تعدیل بعضی خطاها و دستیابی به موقعیت دقیق‌تر، لزوم مجهز شدن گیرنده‌های GNSS به کانال‌های بیشتر امری اجتناب‌ناپذیر است.
گیرنده‌های GNSS چند فرکانسه (GPS مولتی فرکانس) شرکت مکان‌پرداز رایمند متناسب با آخرین تکنولوژی روز دنیا، قابلیت دریافت سیگنال از سیستم‌های تعیین موقعیت ماهواره‌ای GPS GLONASS ،BeiDou و GALILEO را دارند.

جهت اطلاع از قیمت و شرایط خرید گیرنده‌های جی پی اس چند فرکانسه، با واحد فروش شرکت رایمند به شماره 47276-021 در ارتباط باشید.

4- منابع