מערכת GLONASS היא מערכת הניווט הגדולה ביותר המאפשרת לך לעקוב אחר מיקומם של חפצים שונים. הפרויקט, שהושק ב-1982, מתפתח ומשתפר באופן פעיל עד היום. זאת ועוד, נעשית עבודה הן על התמיכה הטכנית של GLONASS והן על התשתית המאפשרת ליותר ויותר אנשים להשתמש במערכת. אז אם בשנים הראשונות לקיומו של המתחם, ניווט באמצעות לוויינים שימש בעיקר בפתרון בעיות צבאיות, כיום GLONASS הוא כלי מיקום טכנולוגי שהפך לחובה בחייהם של מיליוני משתמשים אזרחיים.
מערכות ניווט לווייניות גלובליות
בשל המורכבות הטכנולוגית של יישום פרויקטים של מיקום לוויינים גלובליים, כיום רק שתי מערכות יכולות להתאים במלואן לשם זה - GLONASS ו-GPS. הראשון הוא רוסי, והשני הוא פרי של מפתחים אמריקאים. מנקודת מבט טכנית, GLONASS הוא קומפלקס של חומרה מיוחדת הממוקמת הן במסלול והן על הקרקע.
לתקשורת עם לוויינים, נעשה שימוש בחיישנים ומקלטים מיוחדים הקוראים אותות והפקת נתוני מיקום מהם. שעונים אטומיים מיוחדים משמשים לחישוב פרמטרי זמן. הם משמשים לקביעת המיקום של אובייקט, תוך התחשבות בשידור ועיבוד גלי רדיו. הפחתת שגיאות מאפשרת חישוב אמין יותר של פרמטרי מיקום.
תכונות ניווט בלוויין
מגוון המשימות של מערכות ניווט לווייניות גלובליות כולל קביעת המיקום המדויק של עצמים קרקעיים. בנוסף למיקום הגיאוגרפי, מערכות ניווט לווייניות גלובליות מאפשרות לך לקחת בחשבון זמן, מסלול, מהירות ופרמטרים נוספים. משימות אלו מיושמות באמצעות לוויינים הממוקמים בנקודות שונות מעל פני כדור הארץ.
היישום של ניווט גלובלי משמש לא רק בתעשיית התחבורה. לוויינים מסייעים בפעולות חיפוש והצלה, עבודות גיאודטיות ובנייה, כמו גם תיאום ותחזוקה של תחנות חלל וכלי רכב אחרים. גם התעשייה הצבאית לא נשארת ללא תמיכת מערכת ה-GPS. נווט GLONASS למטרות כאלה מספק אות מאובטח שתוכנן במיוחד עבור ציוד מורשה של משרד הביטחון.
מערכת GLONASS
המערכת החלה בעבודה מלאה רק בשנת 2010, אם כי ניסיונות להכניס את המתחם לפעולה נעשו מאז 1995. במובנים רבים, הבעיות היו קשורות בעמידות הנמוכה של הלוויינים בהם נעשה שימוש.
כרגע, GLONASS הוא 24 לוויינים הפועלים בנקודות שונות במסלול. בדרך כללתשתית הניווט יכולה להיות מיוצגת על ידי שלושה מרכיבים: חללית, מתחם שליטה (מספק שליטה בקבוצת הכוכבים במסלול), וכן חומרת ניווט למשתמש.
24 לוויינים, שלכל אחד מהם יש גובה קבוע משלו, מחולקים למספר קטגוריות. בכל חצי כדור יש 12 לוויינים. באמצעות מסלולי לוויין נוצרת רשת מעל פני כדור הארץ, שבשל האותות שלה נקבעות הקואורדינטות המדויקות. בנוסף, ללוויין GLONASS יש מספר מתקני גיבוי. הם גם כל אחד במסלול שלו ואינם בטלים. המשימות שלהם כוללות הרחבת הכיסוי באזור מסוים והחלפת לוויינים כושלים.
מערכת GPS
האנלוגי האמריקאי של GLONASS הוא מערכת ה-GPS, שגם החלה את עבודתה בשנות ה-80, אך רק מאז שנת 2000, הדיוק בקביעת הקואורדינטות אפשר את תפוצתה הרחבה בקרב הצרכנים. עד כה, לווייני GPS מבטיחים דיוק של עד 2-3 מ' העיכוב בפיתוח יכולות הניווט נובע מזה זמן רב ממגבלות מיקום מלאכותיות. אף על פי כן, הסרתן אפשרה לקבוע את הקואורדינטות בדיוק מירבי. גם אם הוא מסונכרן עם מקלטים מיניאטוריים, מושגת תוצאה המקבילה ל-GLONASS.
הבדלים בין GLONASS ל-GPS
יש כמה הבדלים בין מערכות ניווט. בפרט, יש הבדל באופיסידור ותנועה של לוויינים במסלולים. במתחם GLONASS הם נעים לאורך שלושה מטוסים (שמונה לוויינים לכל אחד), ומערכת ה-GPS מספקת עבודה בשישה מטוסים (כארבעה למטוס). כך, המערכת הרוסית מספקת כיסוי רחב יותר של השטח היבשתי, שמתבטא גם ברמת דיוק גבוהה יותר. עם זאת, בפועל, "חיים" קצרי הטווח של לוויינים מקומיים אינם מאפשרים לנצל את מלוא הפוטנציאל של מערכת GLONASS. GPS, בתורו, שומר על דיוק גבוה בגלל המספר המיותר של לוויינים. עם זאת, המתחם הרוסי מציג באופן קבוע לוויינים חדשים, הן לשימוש ממוקד והן כתמיכה בגיבוי.
כמו כן, נעשה שימוש בשיטות קידוד אותות שונות - האמריקאים משתמשים בקוד CDMA, וב-GLONASS - FDMA. בעת חישוב נתונים למיקום על ידי מקלטים, מערכת הלוויין הרוסית מספקת מודל מורכב יותר. כתוצאה מכך, השימוש ב-GLONASS מצריך צריכת חשמל גבוהה, אשר באה לידי ביטוי במידות המכשירים.
מה מאפשרות יכולות GLONASS?
בין המשימות הבסיסיות של המערכת היא קביעת הקואורדינטות של עצם המסוגל לקיים אינטראקציה עם לווייני GLONASS. GPS במובן זה מבצע משימות דומות. בפרט, מחושבים הפרמטרים של תנועת חפצי קרקע, ים ואוויר. תוך מספר שניות, רכב המסופק עם הנווט המתאים יכול לחשב את מאפייני התנועה שלו.
בזמן השימושניווט גלובלי כבר הפך לחובה עבור קטגוריות מסוימות של תחבורה. אם בשנות ה-2000 התפשטות מיקום הלוויינים הייתה קשורה לשליטה על עצמים אסטרטגיים מסוימים, כיום ספינות וכלי טיס, תחבורה ציבורית וכו' מסופקים עם מקלטים. בעתיד הקרוב, אספקת החובה של נווטי GLONASS לכל המכוניות הפרטיות היא לא נכלל.
אילו מכשירים עובדים עם GLONASS
המערכת מסוגלת לספק שירות גלובלי רציף לכל קטגוריות הצרכנים ללא יוצא מן הכלל, ללא קשר לתנאי אקלים, טריטוריאליים וזמניים. בדומה לשירותי מערכת ה-GPS, גם GLONASS הנווט מסופק בחינם ובכל מקום בעולם.
בין המכשירים שיש להם את היכולת לקלוט אותות לוויינים, לא רק עזרי ניווט על הסיפון ומקלטי GPS, אלא גם טלפונים סלולריים. נתוני מיקום, כיוון ומהירות נשלחים לשרת מיוחד באמצעות רשתות GSM. תוכנית מיוחדת של GLONASS ואפליקציות שונות המעבדות מפות עוזרות להשתמש ביכולות של ניווט לווייני.
מקלטים משולבים
ההתרחבות הטריטוריאלית של הניווט לווייני הובילה למיזוג שתי המערכות מנקודת מבטו של הצרכן. בפועל, מכשירי GLONASS משלימים לרוב באמצעות GPS ולהיפך, מה שמשפר את הדיוק של פרמטרי מיקום וזמן. מבחינה טכנית, זה מיושם באמצעות שני חיישנים המשולבים בנווט אחד. מבוססמהרעיון הזה מיוצרים מקלטים משולבים שפועלים בו-זמנית עם GLONASS, מערכות GPS וציוד נלווה.
בנוסף לשיפור הדיוק של קביעת הקואורדינטות הגיאוגרפיות, סימביוזה זו מאפשרת לעקוב אחר המיקום כאשר הלוויינים של אחת המערכות אינם נלכדים. המספר המינימלי של עצמים מסלוליים, ש"נראותם" נדרשת לצורך פעולת הנווט, הוא שלוש יחידות. אז, אם, למשל, תוכנית GLONASS לא תהיה זמינה, אז לווייני gps יבואו להציל.
מערכות ניווט לווייניות אחרות
האיחוד האירופי, כמו גם הודו וסין, מפתחים פרויקטים דומים בקנה מידה ל-GLONASS ו-GPS. סוכנות החלל האירופית מתכננת ליישם את מערכת גלילאו, המורכבת מ-30 לוויינים, שתשיג דיוק ללא תחרות. בהודו מתוכנן לשגר את מערכת IRNSS, הפועלת באמצעות שבעה לוויינים. מתחם הניווט מכוון לשימוש ביתי. מערכת Compass ממפתחים סיניים צריכה להיות מורכבת משני מקטעים. הראשון יכלול 5 לוויינים, והשני - 30. בהתאם לכך, מחברי הפרויקט מניחים שני פורמטים של שירות.
