گلوناس چیست و چه کاربردهایی دارد؟

گلوناس همانند جی پی اس یک سیستم ناوبری ماهواره‌ای است که با اطلاعات دقیقی که از موقعیت‌های مکانی در اختیار کاربران می‌گذارد، به رقیب قدرتمندی برای جی پی اس تبدیل شده است. با افزایش جمعیت و همچنین استفاده هرچه بیشتر از سیستم‌های موقعیت‌یاب و نیاز به دقت در کسب اطلاعات، سیستم‌های ماهواره‌ای همچون گلوناس بر روی کار آمدند و تعداد ماهواره‌های خود را برای پوشش هرچه بهتر در سطح جهانی افزایش دادند. در ادامه این مقاله با سیستم ماهواره‌ای گلوناس بیشتر آشنا می‌شویم.

گلوناس چیست؟

گلوناس (glona) مخفف عبارت Global Navigation Satellite System است و به معنای سیستم ناوبری ماهواره‌ای می‌باشد که توسط ارتش روسیه ارائه و توسعه داده شده است و مشابه سامانه جی پی اس آمریکا و موقعیت‌یاب گالیله اروپا می‌باشد.

این سیستم مشابه سیستم موقعیت‌یابی جهانی یا همان جی پی اس است که توسط ایالت متحده امریکا کنترل می‌شود. به صورت کلی این سیستم تکمیل‌کننده و حتی رقیب سامانه جی پی اس محسوب می‌شود. گلوناس یک سامانه موقعیت‌یابی دقیق و بسیار کاربردی است که افرادی کمی با آن آشنایی دارند و بیشتر افراد تنها جی پی اس را به این عنوان می‌شناسند. اما این سامانه از لحاظ توسعه و زمان معرفی نسبت به جی پی اس پیشرفته‌تر و به روز‌تر است و کاربردهای زیادی را نیز در بردارد.

گلوناس از ماهواره MEO 21 و سه یدکی استفاده می‌کند و موقعیت‌یابی سه بعدی را در هر نقطه از زمین فراهم می‌کند، دقت گلوناس 100 تا 150 متر برای عموم و 10 تا 20 متر برای مقاصد نظامی و ارتش است.

در ابتدا گلوناس برای مقاصد نظامی و ردیابی جت‌ها و موشک‌ها طراحی شد، اما بعدها این تکنولوژی در دسترس عموم نیز قرار گرفت و برای مصارفی همچون ردیابی افراد، وسایل نقلیه، نقشه برداری و… مورد استفاده قرار گرفت. این فناوری در حال حاضر در ابعاد وسیع مورد استفاده قرار می‌گیرد و چیپ‌های گلوناس در انواع گوشی‌ها و ردیاب‌ها در حال استفاده است.

تاریخچه گلوناس

اولین پیشنهاد برای استفاده از ماهواره به منظور ناوبری توسط V.S.Shebasevich در سال 1957 ارائه شد. این ایده، در میان بررسی کاربرد فناوری‌های رادیوی- نجومی برای ناوبری هوایی متولد شد. در ادامه، تحقیقات بیشتری بدین منظور در تعدادی از موسسات شوروی برای افزایش دقت ناوبری ،پشتیبانی جهانی، قابلیت استفاده روزانه و عدم وابستگی به شرایط آب و هوایی انجام شد.

نتایج این تحقیقات در سال 1963 برای پروژه تحقیق و توسعه در اولین سیستم مدار پایین شوروی “cicada” مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1967 اولین ماهواره ناوبری شوروی به نام “cosmos-192” به فضا پرتاب شد. این ماهواره در طول عمر خود، سیگنال‌های رادیویی پیوسته با فرکانس های 150 و 400 مگاهرتز ارسال می‌کرد.

سیستم “cicada” با چهار ماهواره در سال 1979 راه‌اندازی شد. این ماهواره‌ها در مدارهای دایره‌ای به ارتفاع 1000 کیلومتر با شیب 83 درجه و توزیع مساوی صفحات مداری تا خط استوا قرار گرفتند. این اتفاق به کاربران این امکان را می‌داد تا هر یک و نیم یا دو ساعت یک بار، به یکی از ماهواره‌ها متصل شده و موقعیت‌شان را در عرض5 تا 6 دقیقه پس از اولین برقراری ارتباط ثابت کنند. سیستم ناوبری “cicada” از اندازه‌گیری برد یک طرفه کاربر به ماهواره استفاده می‌کرد. همراه با بهبود سیستم‌های ماهواره‌ای و تجهیزات ناوبری، توجه بیشتری به افزایش دقت در تعیین موقعیت و پیش‌بینی پارامترهای مدارهاش شد.

تا سال 2007 این سیستم به صورت انحصاری در دست ارتش روسیه بود. اما در سال 2007 دسترسی این فناوری به عموم مردم نیز داده شد. تا سال 2010 گاوناس تنها می‌توانست خاک کشور روسیه را پشتیبانی کند. اما از سال 2011 به بعد گلوناس موفق شد که تمام سطح کره زمین را تحت پوشش خود قرار دهد.

اولین ماهواره در سال 1982 پرتاب شد، نخستین ماهواره‌های گلوناس، طول عمر سه ساله داشتند، سپس نسل‌های بعدی ماهواره با طول عمر بیشتر و ویژگی‌های به روز تر تا سال 2001 به فضا فرستاده شدند. همچنین در سال‌های بعد این ماهواره‌ها مرتبا به‌روزرسانی و توسعه داده شدند.

در سال 2020 نیز روسیه ماهواره‌ای جدید و پیشرفته را به فضا ارسال کرد که دقت ارسال اطلاعات را به صورت چشمگیری افزایش داده است. این ماهواره عمر ده ساله دارد و تا سال 2030 در مدار خود فعالیت می‌کند.

تفاوت جی پی اس و گلوناس در چیست؟

این دو سامانه مانند همه رقبای دیگری که در سطح جهان وجود دارند، در حین شباهت از نظر فناوری و عملکرد، تفاوت‌هایی نیز دارند. دقت هر دو این فناوری‌ها مناسب است اما باز هم تفاوت‌هایی وجود دارد و به همین دلیل برخی دستگاه‌های ردیاب از هر دو این سیستم‌ها در کنار یکدیگر استفاده می‌کنند، تا در صورتی قطع شدن ارتباط با ماهواره‌های یک سیستم از دیگری استفاده کنند و در نتیجه دقت موقعیت‌یابی را افزایش دهند.

تفاوت اولیه این دو سامانه در کشورهای اداره‌کننده و توسعه‌دهنده‌هاست. جی پی اس توسط آمریکا و گلوناس توسط روسیه اداره می‌شود.

اما مهم‌ترین تفاوت این دو سامانه در تعداد ماهوره‌های پشتیبان آن‌هاست، جی پی اس با 32 ماهواره  در 6 محور و گلوناس با حدود  24 ماهواره در 3 محور فعالیت می‌کنند.

GNSS در برخی موارد به دلیل برنامه‌نویسی دقیق‌تر و استفاده از کدهای منحصر به فرد ، اطلاعاتی دقیق‌تری نسبت به GPS ارائه می دهد. در صورتی که گلوناس تعداد ماهواره‌های کمتری نیز نسبت به جی پی اس دارد و با افزایش در تعداد ماهواره‌ها می‌تواند گوی سبقت را از جی پی اس برباید.

یکی دیگر از موارد تفاوت این دو فناوری، هزینه استفاده از گیرنده‌های آن‌هاست. برای مثال ردیاب‌هایی که از  سیستم گلوناس استفاده می‌کنند، هزینه بالاتری نسبت به ردیاب‌هایی دارند که تنها از جی پی اس استفاده می‌کنند.

سخن پایانی

بی‌شک با گسترش و پیچیدگی هر چه بیشتر ارتباطات، وجود فناوری‌هایی که پاسخ گوی نیاز افراد باشد، بسیار مهم و ضروری است. یکی از مهم‌ترین این فناوری‌ها سیستم‌های ناوبری ماهواره‌ای هستند که مزایای فراوانی را نیز به همراه دارند. گلوناس سامانه‌ای بسیار دقیق و کارآمد است که در کنار جی پی اس و دیگر سامانه‌ها، کار موقعیت‌یابی را برای افراد و سازمان‌ها بسیار آسان‌تر کرده است و در موارد بسیاری همچون موارد نظامی تا ردیابی ماشین‌های شخصی و ناوگان‌های حمل و نقل استفاده می‌شود.