سیستم های موقعیت یاب

GNSS یا Global Navigation Satellite System سیستم هایی تعیین موقعیت و ناوبری ماهواره ای هستند که به گیرنده های کوچک اجازه میدهند تا موقعیت خود را (طول، عرض و ارتفاع جغرافیایی) با خطای چند متری مشخص کنند. سیستم تعیین موقعیت ماهواره ای با استفاده از امواج دریافتی از سمت ماهواره های موجود در مدار و به کمک گیرنده های زمینی امکان تعیین محل قرار گرفتن یک نقطه در فضای سه بعدی را فراهم می آورد این قابلیت از طریق انتقال امواج رادیویی بین دستگاه و ماهواره صورت میگیرد. ایستگاههای ثابت زمینی میتوانند برای محاسبه بسیار دقیق زمان برای آزمایشهای علمی مورد استفاده قرار گرفته شوند.از زیر مجموعه های GNSS  میتوان به  (گلوناس GLONASS) کشورهای روسیه,  (Beidou) چین , (گالیله Galileo)  اتحادیه اروپا و GPS اشاره کرد.

GLONASS

گلوناس کوچک شده کلمه Globalnaya Navigazionnaya Sputnikovaya Sistema که به معنای سامانه جهت یابی جهانی ماهواره ای است. مراحل توسعه GLONASS در دهه ۷۰ میلادی بود که در آن زمان از این سیستم برای تشخیص و پیش بینی وضع هوا، اندازه گیری سرعت و محاسبه زمان استفاده میشد که در سال ۲۰۰۱ به دستوررئیس جمهو روسیه توسعه GLONASS به اولویت کشوری تبدیل شد که این فناوری پر هزینه ترین برنامه اجرا شده توسط آژانس فضایی فدرال روسیه بود که یک سوم بودجه این سازمان را مصرف کرد و بودجه های مربوط به توسعه آن افزایش یافت. گلوناس نسخه روسی از فناوری GPS  است که سه معیار اصلی جغرافیایی را محاسبه میکند.طراحی های ماهوار های گلوناس بعد از قرار گرفتن در چند مرحله بهینه سازی  اخرین نسخه آن سازه گلوناس-کا شد که با کمک 24 ماهواره در 3 خط چرخشی عمل می کند این به معنی دقت کمتر و سرعت کمتر GLONASS در مکان یابی است.

Beidou

سیستم ناوبری ماهوارهای چین می باشد که بزودی به سیستم جهانی Compass ارتقا میابدکه  این سیستم با داشتن ۱۶ ماهواره به آسیا و اقیانوس آرام خدمت رسانی میکند. رن چنیگی سخنگوی این طرح می گوید راه اندازی سیستم Beidou برای کمک به توسعه اقتصادی چین امری واجب است که این سیستم تاکنون  برای چین و کشورهای همسایه آن قابل استفاده است، اما تا سال 2020 با استفاده از 30 ماهواره کل دنیا را تحت پوشش قرار میدهد  که استفاده از خدمات این سیستم  رایگان خواهد بود. این سیستم در حال حاضر دارای دقت آزمایشی در حدود ۵ متر است و به منظور رقابت با سیستم های دیگر شامل طرح هایی برای افزایش دقت اندازه گیری در حد سانتی متر می باشد. دولت چین دسترسی  به Beidou  را برای موفقیت در ناوبری دقیق جهت مقاصد نظامی  شامل هدایت موشکها، کشتی های جنگی و جنگنده ها امری ضروری می داند.  Beidou  علاوه بر ارائه اطلاعات زمانی و مکانی خدماتی مانند ارتباط از طریق پیام های متنی را برای کاربران فراهم می کند در صورتی  که سایر سیستم های موقعیت یابی این امکان را ندارند .

Galileo

اروپایی ها، بدون توجه به وجود سیستم امریکایی، شروع به توسعه سیستم تعیین موقعیت خود یعنی Galileo کردند که توسط اتحادیه اروپا (EU) و سازمان فضایی اروپا (ESA) ساخته شده است.دلیل نام گزاری این سیستم بیست میلیارد یورویی به نام ستاره شناس مشهور ایتالیایی گالیلئو است زیرا یکی از هدف های  سیاسی گالیلئو، فراهم کردن  سیستم مکان یابی با دقت بالا است که توسط آن ایالت های اروپایی می توانند با خود کفایی کامل به آن تکیه کنند، چرا که سیستم های گلوناس و جی پی اس، میتوانند در هنگام جنگ یا درگیری برای کاربران تجاری، غیر فعال گردند. در Galileo امکان ناوبری رایگان و ارائه موقعیت افقی و عمودی با دقتی در حدود یک متر در نظر گرفته شده است.سیستم  Galileo طبق فرضیات اتحادیه اروپا پس از رفع مشکلات فرکانسی با  سیستم Beidou  در سال ۲۰۱۵ آغاز به کار کرده و تا پایان سال ۲۰۲۰ انتظار می رود تعداد ماهواره های آن به ۲۰ عدد برسد که  در راه اندازی آن از دو ایستگاه راه اندازی زمینی، یکی در شهر مونیخ آلمان و دیگری در شهر فوچینو در ایتالیا استفاده شده است.

GPS

GPS سیستم موقعیت‌یاب جهانی (Global Positioning Systems)، یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره‌ای است که از شبکه‌ای با حداقل ۲۴ ماهواره توسط وزارت دفاع آمریکا در سال 1973 میلادی ساخته شده است. جی‌پی‌اس در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال ۱۹۸۰ استفاده از آن آزاد شد تا جایی که امروزه حتی در ماهی گیری و شکار هم مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. در واقع اساس کار این سامانه، فرستادن سیگنال‌های رادیویی با فرکانس بالا ، بوسیله ارتباط با تعدادی از ماهواره های NAVSTAR ، فاصله شما را تا آن ها تعیین می‌‌کند و سپس موقعیت دقیق شما روی زمین بدست می‌‌آورد. با چندین اندازه گیری پی در پی ، گیرنده به محاسبهٔ سرعت، مدت زمان سفر، فاصلهٔ شما تا مقصد، مختصات جغرافیایی، زمان در تقویم نجومی، تعداد ماهواره ها، زمان محلی و … می‌‌پردازد و آن را در اختیار شما قرار می‌‌دهد. هرچه گیرندهٔ شما به ماهواره‌های بیشتری وصل شود، اطلاعات دقیق تری را در اختیار شما قرار میدهد.