ระบบดาวเทียมนำทางของโลก

ระบบดาวเทียมนำทางของโลก
ระบบดาวเทียมนำทางของโลก

วีดีโอ: ระบบดาวเทียมนำทางของโลก

วีดีโอ: ระบบดาวเทียมนำทางของโลก
วีดีโอ: ระบบร้านค้าเทคโนโลยี 721-740 2024, เมษายน
Anonim
ภาพ
ภาพ

หลายคนเคยได้ยินคำเช่น GPS, GLONASS, GALILEO คนส่วนใหญ่รู้ว่าแนวคิดเหล่านี้หมายถึงระบบดาวเทียมนำทาง (ต่อไปนี้เรียกว่า NSS)

GPS ย่อมาจาก American NSS NAVSTAR ระบบนี้ได้รับการพัฒนาเพื่อวัตถุประสงค์ทางทหาร แต่ยังใช้สำหรับการแก้ปัญหางานพลเรือน - การกำหนดตำแหน่งสำหรับผู้ใช้ทางอากาศ ทางบก และทางทะเล

ในสหภาพโซเวียต การพัฒนา NSS GLONASS ของตัวเองถูกซ่อนไว้เบื้องหลังความลับ หลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียต การทำงานในทิศทางนี้ไม่ได้ดำเนินการมาเป็นเวลานาน ดังนั้น NAVSTAR จึงกลายเป็นระบบเดียวระดับโลกที่ใช้ในการระบุตำแหน่งที่ใดก็ได้ในโลก แต่มีเพียงสหรัฐอเมริกาเท่านั้นที่เข้าถึงจุดประสงค์อื่นของระบบนี้ - เล็งอาวุธที่มีอำนาจทำลายล้างสูงไปที่เป้าหมาย และอีกหนึ่งปัจจัยที่ไม่สำคัญ - โดยการตัดสินใจของกระทรวงทหารสหรัฐฯ สัญญาณ "พลเรือน" จากดาวเทียมนำทางของอเมริกาและเครื่องบินโดยสารอาจถูกปิดลง เรือจะสูญเสียทิศทาง การผูกขาดการควบคุมระบบดาวเทียมของสหรัฐนี้ไม่เหมาะกับหลายประเทศรวมถึงรัสเซียด้วย ดังนั้น หลายประเทศ รัสเซีย อินเดีย ญี่ปุ่น ประเทศในยุโรป จีน จึงเริ่มพัฒนา NSS ตำแหน่งของตนเอง ระบบทั้งหมดเป็นระบบแบบใช้คู่ - พวกเขาสามารถส่งสัญญาณสองประเภท: สำหรับวัตถุพลเรือนและความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นสำหรับผู้บริโภคทางทหาร หลักการทำงานหลักของระบบนำทางคือความเป็นอิสระโดยสมบูรณ์: ระบบไม่รับสัญญาณใด ๆ จากผู้ใช้ (ไม่มีการร้องขอ) และมีการป้องกันเสียงรบกวนและความน่าเชื่อถือในระดับสูง

การสร้างและการดำเนินงานของ NSS ใด ๆ เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและมีราคาแพงมาก ซึ่งเนื่องจากลักษณะทางการทหาร ควรเป็นของรัฐของประเทศกำลังพัฒนาเท่านั้น เนื่องจากเป็นอาวุธประเภทยุทธศาสตร์ ในกรณีที่เกิดการขัดกันทางอาวุธ เทคโนโลยีการนำทางด้วยดาวเทียมไม่เพียงแต่ใช้ได้กับอาวุธเป้าหมายเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้สำหรับการขนส่งสินค้าลงจอด สนับสนุนการเคลื่อนไหวของหน่วยทหาร การก่อวินาศกรรมและปฏิบัติการลาดตระเวน ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อประเทศที่ มีเทคโนโลยีระบุตำแหน่งดาวเทียมของตัวเอง

ระบบ GLONASS ของรัสเซียใช้หลักการวางตำแหน่งเดียวกันกับระบบของอเมริกา ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2525 ดาวเทียม GLONASS ดวงแรกเข้าสู่วงโคจรของโลก แต่ระบบถูกนำไปใช้งานในปี พ.ศ. 2536 เท่านั้น ดาวเทียมของระบบรัสเซียส่งสัญญาณความแม่นยำมาตรฐาน (ST) อย่างต่อเนื่องในช่วง 1.6 GHz และสัญญาณความแม่นยำสูง (HT) ในช่วง 1.2 GHz การรับสัญญาณ ST มีให้สำหรับผู้ใช้ทุกคนในระบบ และให้การกำหนดพิกัดแนวนอนและแนวตั้ง เวกเตอร์ความเร็ว และเวลา ตัวอย่างเช่น หากต้องการระบุพิกัดและเวลาอย่างถูกต้อง จำเป็นต้องรับและประมวลผลข้อมูลจากดาวเทียม GLONASS อย่างน้อยสี่ดวง ระบบ GLONASS ทั้งหมดประกอบด้วยดาวเทียมยี่สิบสี่ดวงในวงโคจรเป็นวงกลมที่ระดับความสูงประมาณ 19,100 กม. ระยะเวลาหมุนเวียนของแต่ละคนคือ 11 ชั่วโมง 15 นาที ดาวเทียมทุกดวงอยู่ในระนาบโคจร 3 ลำ แต่ละลำมียานพาหนะ 8 คัน การกำหนดค่าตำแหน่งทำให้ครอบคลุมพื้นที่การนำทางทั่วโลก ไม่เพียงแต่กับพื้นผิวโลก แต่ยังรวมถึงพื้นที่ใกล้โลกด้วยระบบ GLONASS ประกอบด้วยศูนย์ควบคุมและเครือข่ายสถานีตรวจวัดและควบคุมที่ตั้งอยู่ทั่วรัสเซีย ผู้บริโภคแต่ละรายที่ได้รับสัญญาณนำทางจากดาวเทียม GLOGASS จะต้องมีเครื่องรับและอุปกรณ์ประมวลผลที่ช่วยให้เขาคำนวณพิกัด เวลา และความเร็วของตนเองได้

ปัจจุบันระบบ GLONASS ไม่ได้ให้บริการ 100% แก่ผู้ใช้ แต่ถือว่ามีดาวเทียมสามดวงอยู่บนขอบฟ้าที่มองเห็นได้ของรัสเซียซึ่งตามที่ผู้เชี่ยวชาญทำให้ผู้ใช้สามารถคำนวณตำแหน่งได้ ตอนนี้ดาวเทียม "GLONASS-M" อยู่ในวงโคจรของโลก แต่หลังจากปี 2015 มีการวางแผนที่จะแทนที่ด้วยอุปกรณ์รุ่นใหม่ - "GLONASS-K" ดาวเทียมใหม่จะมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น (ขยายระยะเวลาการรับประกันความถี่ที่สามจะปรากฏขึ้นสำหรับผู้บริโภคที่เป็นพลเรือน ฯลฯ) อุปกรณ์จะเบาลงสองเท่า - 850 กก. แทนที่จะเป็น 1415 กก. นอกจากนี้ เพื่อรักษาความสามารถในการทำงานของระบบทั้งหมด จำเป็นต้องมีการเปิดตัว GLONASS-K เพียงกลุ่มเดียวต่อปี ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนโดยรวมได้อย่างมาก เพื่อนำระบบ GLONASS ไปใช้และรับประกันการจัดหาเงินทุน อุปกรณ์ของระบบนำทางนี้ได้รับการติดตั้งในยานพาหนะทุกคันที่นำไปใช้งาน: เครื่องบิน เรือ การขนส่งภาคพื้นดิน ฯลฯ จุดประสงค์หลักของระบบ GLONASS อีกประการหนึ่งคือการประกันความมั่นคงของประเทศ อย่างไรก็ตาม ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า อนาคตของระบบนำทางของรัสเซียนั้นไม่มีเมฆ

ระบบกาลิเลโอถูกสร้างขึ้นโดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ผู้บริโภคชาวยุโรปมีระบบนำทางที่เป็นอิสระ - อย่างแรกเลยคือจากประเทศสหรัฐอเมริกา แหล่งการเงินของโครงการนี้คือประมาณ 10 พันล้านยูโรต่อปี และได้รับเงินทุนหนึ่งในสามจากงบประมาณ และสองในสามมาจากบริษัทเอกชน ระบบกาลิเลโอประกอบด้วยดาวเทียม 30 ดวงและภาคพื้นดิน ในขั้นต้น จีนร่วมกับ 28 รัฐอื่นๆ เข้าร่วมโครงการกาลิเลโอ รัสเซียกำลังเจรจาปฏิสัมพันธ์ของระบบนำทางของรัสเซียกับกาลิเลโอของยุโรป นอกจากประเทศในยุโรปแล้ว อาร์เจนตินา มาเลเซีย ออสเตรเลีย ญี่ปุ่น และเม็กซิโก ยังได้เข้าร่วมโครงการ GALILEO มีการวางแผนว่ากาลิเลโอจะส่งสัญญาณสิบประเภทเพื่อให้บริการประเภทต่อไปนี้: การวางตำแหน่งด้วยความแม่นยำ 1 ถึง 9 เมตร, ให้ข้อมูลเพื่อช่วยเหลือบริการขนส่งทุกประเภท, ให้บริการแก่หน่วยงานราชการ, รถพยาบาล, นักผจญเพลิง, ตำรวจ ผู้เชี่ยวชาญทางทหาร และบริการ ประกันชีวิตของประชากร รายละเอียดที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือโปรแกรม GALILEO จะสร้างงานได้ประมาณ 150,000 ตำแหน่ง

ในปี 2549 อินเดียได้ตัดสินใจสร้างระบบนำทางของตนเอง หรือ IRNSS งบประมาณของโครงการประมาณ 15 พันล้านรูปี ดาวเทียมทั้งเจ็ดดวงถูกวางแผนให้นำเข้าสู่วงโคจรแบบ geosynchronous ระบบอินเดียกำลังถูกปรับใช้โดยบริษัท ISRO ของรัฐ ฮาร์ดแวร์ระบบทั้งหมดจะได้รับการพัฒนาโดยบริษัทอินเดียเท่านั้น

จีนซึ่งต้องการเป็นผู้นำในแผนที่ภูมิรัฐศาสตร์ของโลก ได้พัฒนาระบบนำทางด้วยดาวเทียม Beidou ในเดือนกันยายน 2555 ดาวเทียมสองดวงที่รวมอยู่ในระบบนี้ถูกปล่อยออกจากคอสโมโดรมสีจันทร์ได้สำเร็จ พวกเขาเข้าร่วมรายการยานอวกาศ 15 ลำที่ผู้เชี่ยวชาญชาวจีนปล่อยสู่วงโคจรระดับพื้นต่ำ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการสร้างระบบนำทางด้วยดาวเทียมเต็มรูปแบบ

การดำเนินการของโปรแกรมเริ่มต้นโดยนักพัฒนาชาวจีนในปี 2543 ด้วยการเปิดตัวดาวเทียมสองดวง ในปี 2554 มีดาวเทียม 11 ดวงในวงโคจรและระบบเข้าสู่ขั้นตอนการทดลอง

การติดตั้งระบบดาวเทียมนำทางของตนเองจะทำให้จีนไม่ต้องพึ่งพาระบบ GPS ที่ใหญ่ที่สุดในโลกของอเมริกา (GPS) และรัสเซีย (GLONASS) ซึ่งจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของอุตสาหกรรมจีนโดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับโทรคมนาคม

มีการวางแผนว่าภายในปี 2020 ดาวเทียมประมาณ 35 ดวงจะมีส่วนร่วมใน NSS ของจีน จากนั้นระบบ Beidou จะสามารถควบคุมทั้งโลกได้ NSS ของจีนให้บริการประเภทต่อไปนี้: การกำหนดตำแหน่งด้วยความแม่นยำ 10 ม., ความเร็วสูงถึง 0.2 m / s และเวลาสูงสุด 50 ns กลุ่มผู้ใช้พิเศษจะสามารถเข้าถึงพารามิเตอร์การวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น จีนพร้อมที่จะโต้ตอบกับประเทศอื่น ๆ เพื่อพัฒนาและดำเนินการระบบนำทางด้วยดาวเทียม ระบบ Chinese Beidou เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับ European Galileo, Russian GLONASS และ American GPS

"เป่ยโต่ว" ถูกนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพในการจัดทำพยากรณ์อากาศ การป้องกันภัยธรรมชาติ ในด้านการขนส่งทางบก ทางอากาศ และทางทะเล ตลอดจนการสำรวจทางธรณีวิทยา

จีนวางแผนที่จะปรับปรุงระบบนำทางด้วยดาวเทียมอย่างต่อเนื่อง การเพิ่มจำนวนดาวเทียมจะขยายพื้นที่ให้บริการของภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกทั้งหมด