مزایای GNSS (GPS + GLONASS) در ردیاب خودرو

ترکیب سامانه های ماهواره ای متعدد تحت عنوان GNSS (سامانه موقعیت یابی جهانی)، تحولی چشمگیر در دقت، پوشش جغرافیایی و قابلیت اطمینان سیستم های موقعیت یاب ایجاد کرده است. این فناوری، به ویژه در ردیاب های خودرو که از چندین صورت فلکی ماهواره ای بهره می برند، موجب افزایش عملکرد، کاهش زمان قفل سیگنال و پایداری بیشتر سرویس شده است.

1. تاریخچه ای مختصر از سامانه های ماهواره ای

1.1 سامانه GPS

پروژه GPS در دسامبر سال 1973 توسط نیروی هوایی ایالات متحده آغاز شد. نخستین ماهواره آزمایشی در سال 1978 به فضا پرتاب گردید و تا سال 1993 تعداد ماهواره های عملیاتی به 24 عدد رسید. با حذف ویژگی «Selective Availability» در سال 2000، دقت سرویس عمومی این سامانه به حدود 5 متر ارتقا یافت.

1.2 سامانه GLONASS

اولین ماهواره های سامانه GLONASS در سال 1982 به فضا پرتاب شدند. به دلیل چالش های اقتصادی، دستیابی به پوشش کامل جهانی تا میانه دهه 2000 به تأخیر افتاد. از سال 2011، با فعال بودن 24 ماهواره، این سامانه توانست پوشش جهانی واقعی را برای کاربران غیرنظامی فراهم نماید.

1.3 سامانه Galileo

Galileo سامانه موقعیت یابی ماهواره ای اتحادیه اروپا است که از سال 2016 به صورت آزمایشی و از 2020 به طور رسمی عملیاتی شد. این سامانه با تأکید بر دقت بالا و سرویس های غیرنظامی، به ویژه در کاربردهای تجاری و هوانوردی طراحی شده است و دقتی در حدود یک متر یا حتی کمتر را ارائه می دهد.

1.4 سامانه BeiDou

سامانه BeiDou متعلق به چین است و توسعه آن از اوایل دهه 2000 آغاز شد. نسخه نهایی و جهانی آن (BeiDou-3) در سال 2020 با 35 ماهواره کامل شد. این سامانه قابلیت ارائه موقعیت یابی دقیق، پیام های کوتاه و سرویس های منطقه ای و جهانی را دارد و اکنون بخشی کلیدی از سامانه های GNSS جهانی به شمار می رود.

2. GNSS و تفاوت آن با GPS

GPS تنها به استفاده از ماهواره های آمریکایی محدود است، در حالی که GNSS شامل بهره گیری هم زمان از چندین سامانه مانند BeiDou, Galileo, GLONASS, GPS و دیگر سامانه ها می باشد. این ترکیب مزایای متعددی را در اختیار کاربران قرار می دهد که در ادامه بررسی می شود.

3. ردیاب های خودرو و مزایای GNSS

ردیاب های پیشرفته خودرو که از GNSS بهره می برند، عملکردی فراتر از دستگاه های مبتنی بر GPS به تنهایی ارائه می دهند. مزایای اصلی عبارت اند از:

• کاهش زمان قفل اولیه (TTFF): به واسطه وجود ماهواره های بیشتر در میدان دید، زمان لازم برای تعیین موقعیت اولیه به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
• پایداری سیگنال در مناطق شهری یا دارای موانع: امکان جایگزینی سیگنال های از دست رفته با سیگنال از سامانه های دیگر، موجب حفظ پیوستگی موقعیت یابی می شود.
• دقت بیشتر: دقت افقی در سامانه های GNSS معمولاً به حدود 1 تا 2 متر می رسد، در حالی که GPS به تنهایی دقتی در حدود 5 تا 10 متر دارد.
• افزایش قابلیت اطمینان: در صورت از دست رفتن سیگنال از یک سامانه، گیرنده GNSS می تواند بلافاصله به سامانه های دیگر سوئیچ کند.
• بازیابی سریع تر موقعیت: پس از عبور از موانع فیزیکی مانند تونل یا پل، سیستم به سرعت موقعیت را بازسازی می کند.
• پوشش بهتر در عرض های جغرافیایی بالا: به واسطه ساختار مداری ماهواره های GLONASS و BeiDou، عملکرد بهتر در مناطق شمالی و جنوبی زمین تضمین می شود.

4. نتیجه گیری

ترکیب سامانه های ماهواره ای در قالب GNSS، راهکاری مطمئن برای افزایش دقت، پوشش و پایداری در موقعیت یابی خودروها فراهم می سازد. بهره گیری از ردیاب های مجهز به GNSS نه تنها امنیت و قابلیت اطمینان سیستم های ردیابی را ارتقاء می دهد، بلکه در شرایط محیطی دشوار نیز عملکرد قابل اعتمادی را تضمین می کند. با اضافه شدن سامانه هایی مانند Galileo و BeiDou، آینده ردیابی ماهواره ای هوشمندتر، دقیق تر و در دسترس تر از همیشه خواهد بود.