گیرنده GNSS
چکیده
در سیر تاریخی سیستم‌های تعیین موقعیت ماهوارهای، از زمانی که علاوه‌بر جی پی اس (GPS)، دیگر سیستم‌های تعیین موقعیت ماهوارهای نظیر گلوناس (GLONASS)، گالیله (Galileo) و بیدو (BeiDou) نیز راه‌اندازی شدند، یک سیستم یکپارچه تحت عنوان جی ان اس اس (GNSS) مطرح گردید. لذا می‌بایست گیرنده‌های جی پی اس نقشه برداری نیز تکنولوژی دریافت سیگنال از تمامی منظومه‌های ماهوارهای را داشته باشند. در این راستا شرکت مکان‌پرداز رایمند، با تولید گیرنده‌های 600 کاناله و 800 کاناله جی ان اس اس، گام مؤثری در افزایش دقت در تعیین موقعیت برداشته است.
کلید واژه: تعیین موقعیت ماهواره ای، گیرنده GPS/GNSS، گلوناس (GLONASS)، گالیله (Galileo) و بیدو (BeiDou)، گیرنده تک فرکانسه، گیرنده دوفرکانسه، گیرنده مولتی فرکانس، گیرنده مولتی فرکانسه
1- گیرنده جی ان اس اس چیست؟
پیشرفت در گیرنده‌های GNSS به پیشرفت در ماهواره‌های این سیستم و تکنولوژی‌های مورد استفاده در آنها وابسته است. بنابراین با پیشرفت در ماهواره‌های مختلف سامانه‌ی جی ان اس اس، 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 … برای رسیدن به دقت بالا در تعیین موقعیت، 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 ماهواره‌ها جهت حذف یا تعدیل بعضی خطاها و دست‌یابی به موقعیت دقیق‌تر، لزوم مجهز شدن گیرنده‌های GNSS به کانال‌های بیشتر امری اجتناب‌ناپذیر است.
بخش زمینی سامانه‌های GNSS همان گیرنده‌های GNSS هستند که سیگنال‌های ارسالی از سمت ماهواره‌ها را دریافت نموده و فرآیند تعیین موقعیت به وسیله‌ی آنها انجام می‌شود. در حال حاضر بیش از 2 میلیارد دستگاه GNSS اعم از گوشی‌های هوشمند، گیرنده‌های نقشه‌برداری، ناوبری حمل‌ونقل شهری و دریایی و … در سطح جهان وجود دارد.
2- انواع گیرنده‌های GNSS
با توجه به پارامترهای مختلف، می‌توان تقسیم‌بندی‌های متفاوتی برای گیرنده GNSS در نظر گرفت. یکی از پارامترهای مهم در این تقسیم‌بندی تعداد فرکانس‌های دریافتی گیرنده است. بر این مبنا سه نوع گیرنده تک فرکانسه، دو فرکانسه و چند فرکانسه (مولتی فرکانس) وجود دارد.
1-2- گیرنده‌های تک فرکانسه
این گیرنده‌ها فرکانس L1 را دریافت نموده و قابلیت رمزگشایی کد C/A را دارند. جی پی اس تک فرکانسه در تعیین موقعیت تفاضلی کاربرد دارند. پس از پردازش مشاهدات، دقت تعیین موقعیت مسطحاتی در روش تفاضلی، برای دستگاههای تک فرکانسه به زیر 10 سانتی‌متر می‌رسد. این گیرنده‌ها در ایجاد ایستگاه‌ها یا گسترش شبکه‌های نقشه‌برداری نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. از آنجا که این گیرنده‌ها فقط از یک فرکانس استفاده می‌کنند، در محیط‌های چالشی در صورت قطع ارتباط با ماهواره، زمان زیادی برای توجیه مجدد لازم دارند، بنابراین در محیط‌های چالشی استفاده از چنین گیرنده‌هایی پیشنهاد نمی‌شود.
2-2- گیرنده‌های دو فرکانسه
این نوع از جی پی اس نقشه‌برداری امواج L1 وL2 را دریافت نموده و قابلیت رمزگشایی کد C/A ،P وL2C را دارند. دستگاههای دو فرکانسه که به جی پی اس دوفرکانسه معروفند، قابلیت ارسال تصحیحات به عنوان ایستگاه مرجع (از طریق رادیو مودم یا سیم کارت GPRS ) به دستگاه در حال برداشت (Rover) را دارند. در نقشه‌برداری به روش RTK جهت برداشت، پیاده‌سازی و …. از گیرنده‌های دو فرکانسه استفاده می‌شود که دقت تعیین موقعیت مسطحاتی در حالت تفاضلی در این گیرنده‌ها، به حدود سانتی‌متر تقلیل می‌یابد. این دستگاه‌ها قابلیت ارسال تصحیحات از ایستگاه مرجع به دستگاه در حال برداشت را دارد.
3-2- گیرنده‌های چند فرکانسه (مولتی فرکانس)
دستگاههای گیرنده GPS که در کارهای نقشه‌برداری امروزی از آنها استفاده می‌شود، به GPS ایستگاهی و یا GPS مولتی فرکانسه معروف هستند. این نوع از گیرنده‌ها به‌طور همزمان قابلیت دریافت چندین باند فرکانسی را دارند. در اوایل سال ۲۰۰۷ سیستم تعیین موقعیت GLONASS روسیه تصحیحات امواج فرکانس L1 را ارسال کرد و گیرنده‌های GPS دو فرکانسه توسط طرح و تکنولوژی دکتر جواد اشجعی، با دریافت این امواج، به گیرنده GPS سه فرکانسه تبدیل شدند و از آن پس گیرنده‌های دقیق نقشه‌برداری به GPS مولتی‌فرکانسه معروف شده و نام آن را گیرنده‌ی GNSS گذاشتند. (به همین علت به گیرنده جی پی اس سه فرکانسه، گیرنده جی ان اس اس مولتی فرکانس نیز گفته می‌شود.)
گیرنده‌های چند فرکانسه علاوه بر امواج L1 و L2 قابلیت دریافت موج L5 را نیز دارند. این موج جهت بهبود کیفیت اطلاعات دریافتی و بهینه‌سازی امواج استفاده می‌شود. فرکانس این موج، مشابه فرکانس موج L1 بوده و این گیرنده‌ها از لحاظ کارایی و کاربری، مشابه سیستم جی پی اس دو فرکانسه هستند.
هم‌اکنون گیرنده‌های GPS مولتی فرکانسه با راه‌اندازی سیستم‌های تعیین موقعیت Beidou چین، Galileo اتحادیه اروپا، QZSS ژاپن و امواج SBAS توانایی دریافت ۷ الی ۱۱ فرکانس از سیستم‌های تعیین موقعیت را دارند که به آنها گیرنده‌های مولتی فرکانس GNSS گفته می‌شود.
فرق گیرنده‌های جی پی اس و گیرنده‌های جی ان اس اس در تعداد فرکانس‌های دریافتی و مجموعه ماهواره‌هایی است که می‌توانند ردیابی کنند. در واقع دستگاههای GPS بعد از معرفی سیستم گلوناس باید مجهز به تکنولوژی می‌شدند که توانایی ردیابی سیگنال‌های ارسالی جدید از طرف ماهواره‌های جدید را داشته باشد، به همین دلیل کم کم این گیرنده‌ها به گیرنده‌های GNSS تبدیل شدند.
آنچه باید مورد توجه قرار گیرد این است که امروزه گیرنده‌های GPS برای امور نقشه‌برداری منسوخ شده و اکثر کاربران نقشه‌بردار، از گیرنده‌های GNSS مولتی فرکانس نقشه‌برداری استفاده می‌کنند.
گیرنده‌های مدل iRo ،iRoPro ،iRoProII و iRoNet شرکت مکان پرداز رایمند، به‌عنوان گیرنده‌های GNSS مولتی‌فرکانس، از آخرین تکنولوژی ردیابی سیگنال‌های مختلف همه‌ی ماهواره‌های سیستم ناوبری ماهوارهای جهانی برخوردار بوده (سیستم‌های GPS ،GLONA،BeiDou و GALILEO) و قابلیت تعیین موقعیت با بهترین دقت 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.
سایر مقالات را می توانید در این قسمت ببینید.
