گلوناس چیست و چه تفاوتی با جی پی اس دارد؟

گلوناس چیست؟

برای اغلب افراد نام و کارکرد سیستم GPS ناشناخته و مهجور تلقی نمی شود، اما نسبت به این سیستم ماهواره ای، کاربران کمتری با نام GLONASS آشنایی دارند. سیستم ناوبری ماهواره ای روسیه که تحت عنوان GLONASS شناخته می شود، یک سیستم ماهواره ای امنیتی، اطلاعاتی است که به عقیده بسیاری از کارشناسان، منفک کننده شرایط ردیابی روسیه از دیگر کشورهاست؛ تفکیکی که بیش از هر چیز نشان دهنده اهمیت امنیت و حفظ فردیت روسیه در برابر کشورهایی مثل ایالات متحده تلقی می شود.اما شاید بسیاری از کاربران مطلع نباشند که توسعه سیستم ماهواره ای GLONASS به امروز و دیروز مرتبط نمی شود و از دهه 70 میلادی، یعنی زمانی که اتحاد جماهیر شوروی از هم پاشیده نشده بود، در دستور کار دولت قرار داشت.

اولین فضاپیمای ناوبری اتحاد جماهیر شوروی "سیکلون" در سال 1967 به مدار پرتاب شد.  این آغاز اولین سیستم ناوبری مدار شوروی به نام "سیکادا" بود. از چهار ماهواره که در مدار دایره ای در ارتفاع 1000 کیلومتری و شیب 83 درجه قرار داشت ، تشکیل شده بود و می تواند داده های موقعیت یابی را در محدوده چند صد متر ارائه دهد. با این وجود الزامات مربوط به پیمایش فضا به طور مداوم در حال افزایش بود و سیستم های کم مدار نمی توانستند الزامات همه کاربران بالقوه را رعایت کنند.

آزمونهای پروازی در ارتفاع بالا (20000 کیلومتر) سیستم ناوبری ماهواره ای، به نام گلوناس در 12 اکتبر 1982 با راه اندازی ها Kosmos-1413، کاسموس-1414 و کاسموس-1415  آغاز شده بود . پس از انحلال اتحاد جماهیر شوروی در سال 1991 ، این سیستم توسط فدراسیون روسیه ادامه یافت که در سال 1993 رسماً این سیستم را عملیاتی اعلام کرد و 24 ماهواره عملیاتی خود را در سال 1995 به وضعیت مطلوب خود رساند.

پس از اتمام ، این سیستم با فروپاشی اقتصاد روسیه و کاهش بودجه برای صنعت فضایی ناسازگار شد . در اوایل دهه 2000 ، تحت ریاست ولادیمیر پوتین ، احیای این سیستم در اولویت دولت قرار گرفت و بودجه آن به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافت. در ماه مه 2007 ، ولادیمیر پوتین رئیس جمهور روسیه با صدور فرمانی مبنی بر ارائه سیستم ناوبری GLONASS مبنی بر ارائه خدمات رایگان به مشتریان: "دسترسی به سیگنالهای ناوبری غیرنظامی سیستم ماهواره ای ناوبری جهانی GLONASS به صورت رایگان و بدون محدودیت به مصرف کنندگان روسی و خارجی ارائه می شود".

تحولات پس از توسعه

ماجرای توسعه GLONASS ولادیمیر پوتین را راضی نکرد. درواقع پس از طرح توسعه ماهواره ای روسیه، دولت این کشور، طرح محدود کردن دسترسی GPS ایالات متحده در خاک روسیه را به اجرا درآورد. اگرچه این طرح در روزهای ابتدایی عجیب و جنجالی به نظر می رسید، اما به رغم پیش بینی های اولیه چندان تاثیری در نفوذ GPS در جهان نداشت. به عقیده پرفسور دیوید لست، با وجود اینکه طرح ماهواره ای روسیه از دهه 70 میلادی با هدف رقابت با GPS آغاز شد، اما این طرح در عمل نه خطرناک به نظر می رسد و نه می تواند خللی در کارکرد GPS ایجاد کند. به عبارت کلی تر به نظر نمی رسد طرح روسیه تاثیر چندانی بر اهداف نظامی این کشور داشته باشد.

تفاوت های GPS و GLONASS چیست؟

یکی از متداول ترین سوالات درخصوص GLONASS و GPS این است که این دو چه تفاوت هایی با یکدیگر دارند؟ شاید ساده ترین پاسخ این باشد که تقریبا هیچ تفاوتی ندارند. حتی برخی کاربران معتقدند زمانی که از هر دو ماهواره به طور همزمان استفاده می شود قدرت بررسی جغرافیایی مناطق مختلف افزایش چشمگیری خواهد داشت. هنگامی که GPS در شرایط سیگنال منفی قرار دارد، GLONASS می تواند مکمل مناسبی برای پوشش دهی مناطق کور باشد و این همکاری به طور معکوس نیز مشاهده شده است. آیفون 4S یکی از نخستین تلفن های همراهی بود که میزبان هر دو ردیاب ماهواره ای شد. با این وجود، به مرور زمان تعداد تلفن های همراهی که به پشتیبانی از هر دو ردیاب پرداختند، افزایش یافت.

افزون بر این، تا پیش از ارائهGLONASS ، GPS گل سرسبد تلفن های همراه بود. اما به نظر می رسد مدتی است GLONASS نیز جایگاه خود را بین مخاطبان به دست آورده است. درواقع به جز APPLE ، برندهایی مثل آلکاتل، ایسر و ایسوز نیز میزبان GLONASS هستند. اما اگر قرار باشد در منصفانه ترین حالت به مقایسه این دو بپردازیم باید اعتراف کنیم که GLONASS با تعداد 55 ماهواره در سراسر جهان به لحاظ قدرت و دقت کمی شاخص تر از GPS است.

ساختار سیگنال GLONASS

هر سیستم GLONASS وسیله نقلیه فضایی (SV) "GLONASS" و "GLONASS-M" رادیوس های ناوبری را در فرکانس های اساسی در دو زیر باند فرکانس (L1 ~ 1،6 گیگاهرتز ، L2 ~ 1،25 گیگاهرتز) انتقال می دهد.

نکته قابل توجه این است که GLONASS به جای CDMA مورد استفاده سایر سیستمهای GNSS مانند GPS یا GALILEO ، به تکنیک Multiple Access Division (FDMA) تکیه می کند . هر ماهواره سیگنال های ناوبری را بر روی فرکانس حامل خود منتقل می کند ، به طوری که ممکن است دو ماهواره GLONASS سیگنالهای ناوبری را در همان فرکانس حامل منتقل کنند در صورتی که در شکافهای ضد پاد یک هواپیمای مداری مستقر باشند.

فراوانی انتقال هر ماهواره GLONASS را می توان با استفاده از عبارات زیر از کانال k گرفت:

• fk1=f01+kΔf1, where f01=1602MHz and Δf1=562.5KHz
• fk2=f02+kΔf2, where f02=1246MHz and Δf2=437.5KHz

نوسازی GLONASS یک فرکانس سوم جدید G3 در باند ARNS برای ماهواره های GLONASS-K اضافه می کند. این سیگنال کد سوم C / A2 و نظامی P2 نظامی را ارائه می دهد ، به ویژه برای برنامه های Safety-Of-Life مناسب است.

 

خبرهایی جدید در راه است

به نظر می رسد اتحادیه اروپا نیز در تلاش است با ماهواره ردیاب خود به رقابت با  GLONASS و GPS بپردازد. براساس اطلاعات منتشر شده در خصوص این طرح، قرار است 30ماهواره در فاصله 22223کیلومتری سطح زمین قرار گرفته و به پوشش دهی مناطق جغرافیایی مختلف بپردازند. چین از دیگر کشورهایی است که در قالب طرح ماهواره ای BeiDou در تلاش است با تکیه بر 35ماهواره، سیستم پوشش دهی خود را در مناطقی شامل اقیانوسیه و آسیا افزایش دهد؛ طرحی که قرار است تا پایان سال 2020 به اتمام برسد.