تبلیغات
دوست داران نقشه برداری - ابعاد و اهداف سیستم گلوناس روسیه
دوست داران نقشه برداری
انجمن علمی نقشه برداری دانشگاه صنعتی سیرجان
دوست داران نقشه برداری.:.:.:.:.:.وبلاگ انجمن علمی نقشه برداری دانشگاه صنعتی سیرجان


مرتبه
تاریخ : دوشنبه 4 آذر 1392
 
گلوناس نوعی سیستم هدایت ماهواره‌ای است که توسط کشور روسیه ساخته شده و می‌تواند جایگزین و مکملی برای سیستم جی‌پی‌اس امریكا و نمونه‌های دیگر آن در اروپا با نام سیستم موقعیت‌یاب گالیله و سیستم هدایت قطب‌نما در چین باشد.

Glonass logo

ارتش روسیه ابتدا با هدف تشخیص موقعیت زمانی و تعیین سرعت به منظور هدایت موشک‌های بالستیک، گلوناس را راه‌اندازی کرد. در واقع گلوناس نسل دوم سیستم هدایت ماهواره‌ای روسیه است. نسل اول این سیستم، تسیکلون نام داشت و حدودا یک یا دو ساعت زمان نیاز داشت تا با پردازش سیگنال‌ها بتواند موقعیت دقیق را تشخیص دهد، اما هم اکنون به محض اینکه گیرنده، سیگنال ماهواره‌ای را دریافت می‌کند، بلافاصله موقعیت دقیق مشخص می‌شود. شاکله اصلی گلوناس را بیست و چهار ماهواره تشکیل می‌دهد. بیست و یک ماهواره برای انتقال سیگنال‌ها و سه ماهواره دیگر به عنوان ماهواره‌های یدک در مدار قرار دارند. از پنجم مارس 2010 سیستم گلوناس بیست و سه ماهواره دارد که هجده ماهواره آن فعال بوده، سه ماهواره در فاز عملیاتی و دو ماهواره دیگر هم در حال نگهداری و تعمیر می‌باشد. این سیستم نیاز به هجده ماهواره برای پوشش تمام خاک روسیه و بیست و چهار ماهواره برای پوشش کل زمین دارد. گلوناس امکان دستیابی به مختصات اجسام متحرک و ثابت روی زمین را فراهم می‌سازد. علاوه بر کاربردهای نظامی، این سیستم می‌تواند به شهروندان عادی در تمام نقاط دنیا نیز خدمات دهد.[1]

پیشینه طرح
ساخت این سیستم از سال 1982 آغاز شد و هر چند پیشتر در سال 1976 طرح‌ریزی یک سیستم هدایت جهانی با نام اوراگان در دستور کار قرار داشت، اما بعدها به گلوناس تغییر نام داد. سال 1982 اولین ماهواره به نام کاسموس1413 پرتاب شد و قرار بود تا پایان سال 1995 هر 24 ماهواره در مدار قرار گیرند. برای پشتیبانی مالی این طرح سالانه بالغ بر60 میلیون دلار برای پرتاب حدود 8 ماهواره هزینه می‌شد، اما در پایان دهه 90 میلادی به علت کمبود بودجه، این سیستم ناتمام رها شد و سرانجام تا سال 2001 تنها شش ماهواره در مدار قرار گرفته بود. از سال 2003 این سیستم بازسازی شد و بودجه آن 27 میلیارد روبل تعیین گشت. متصدی این نوسازی سرگئی ایوانوف، معاون اول نخست وزیر روسیه بود. در مارس 2008 تصویب شد که تا آخر سال، این سیستم سراسر خاک روسیه را پوشش دهد و تا سال 2010 تمام کره زمین را در‌برگیرد. [2]

 

glonass

 

جنگ قفقاز و لزوم پیگیری طرح
دولت فدراسیون روسیه مبلغ 67 میلیارد روبل (1دلار تقریبا برابر 25,5 روبل است) به طور تکمیلی برای تامین برنامه‌های سیستم ردیابی گلوناس روسی تخصیص می‌دهد. بر اساس ارزیابی کارشناسان، ماهواره‌های این سیستم باید دو برابر شود تا بتواند با سیستم آمریکایی جی‌پی‌اس رقابت کند. احتمالا تجهیز ارتش روسیه به سیستم‌های ردیابی پس از مناقشه در اوستیای جنوبی و آبخازیا یکی از عوامل اساسی در این اقدام دولت به حساب می‌آید. پیش از هر چیز به گفته سرگئی ایوانوف، معاون نخست وزیر روسیه این مبلغ در جهت افزایش تعداد ماهواره‌ها طی سه سال اخیر صرف خواهد شد. برخی از ژنرال‌های روسی معتقدند که جنگ، فرصتی برای ارزیابی ناکارآمدی‌ها و کمبودهای نیروهای نظامی روسیه پدید آورد و تجهیزات، فرماندهی و کنترل تاکتیکی در این مقوله جای می‌گیرند. ژنرال ولادیمیر شمنف، فرمانده کل بخش خدمات و آموزش نظامی نیروهای مسلح روسیه اعلام کرده است که نیروی نظامی روسیه در حال توسعه برنامه‌های آموزش نظامی جدید می‌باشد که طی آن از تجارب به دست آمده در مناقشه‌های اخیر از جمله جنگ گرجستان در اوت 2008 استفاده می‌شود.
جنگ پنج روزه مشکلات جدی تجهیزات ارتش روسیه را آشکار ساخت. در آن زمان یگان‌های روسیه، برخلاف نیروهای مسلح گرجستان سیستم‌های ارتباطاتی، تجسسی و هدف‌گیری مناسبی در اختیار نداشتند. افسران روسی، طی دیداری با مدویدیف اعلام كردند که ارتش گرجستان را از لحاظ تجهیزات برتر از خود یافته‌اند. مدویدیف چنین نتیجه‌گیری نمود که برای رفع این نقطه ضعف، برنامه تجهیز تسلیحاتی روسیه یک نیاز اضطراری است. جنگ گرجستان، احساس نیاز روسیه برای دسترسی به سیستم ناوبری ماهواره‌ای گلوناس را آشکار ساخت چرا که واحدهای روسی سیستم تجسس و شناسایی ضعیفی در بخش ماهواره و وسایل نقلیه بدون سرنشین دارند و این امر موجب شده تا دید محدودی از صحنه نبرد داشته باشند؛ مواردی از هدف‌گیری غیر دقیق توسط توپخانه و سیستم‌های کاتیوشا نیز دیده شده است.
به دنبال این مسأله، مدویدیف دستور داد که اوضاع به سرعت مورد ارزیابی قرار گرفته و هزینه‌های مربوط به بخش نظامی با آنچه که در عمل برای حل این مشکلات لازم است، مورد مطابقت قرار بگیرد. تنها برای برنامه گلوناس، بودجه مربوطه تا 67 میلیون روبل افزایش خواهد یافت. اولویت‌بندی‌های مزبور، مشکلات جدی تأمین مالی اصلاحات نظامی را آشکار می‌سازد. میخائیل بابیچ، معاون کمیته امور دفاعی در مصاحبه با ایزوستیا گفت: ما هنوز درباره افزایش تأمین مالی حرفی نمی‌زنیم، بلکه تنها درباره بهینه‌سازی منابع مالی در چارچوب آنچه در گذشته اختصاص داده شده بود، بحث کردیم. ما باید اولویت‌بندی‌ها را مشخص کرده و آنچه را که ارتش لازم دارد، از قبیل تجهیزات تجسسی، مخابراتی و هدف‌گیری خریداری کنیم.[3]
به این ترتیب در بخش غیر‌نظامی و استفاده شهروندان نیز تحول چشمگیری در تسهیل امور رخ خواهد داد. گنادی کراسنیکوف، رییس بخش میکرو‌الکترونیک شركت "سیترونیکس" (طراح دستگاه‌های میکروالکترونیکی از جمله دستگاه‌های گیرنده گلوناس) معتقد است بهره‌برداری كامل از سیستم گلوناس می‌تواند به اندازه محسوسی بر احیای سریع بخش‌های الکترونیکی داخلی تاثیر گذارد. دمیتری زنامنسکی، مدیر روابط عمومی کمپانی "آنگستروم" یکی دیگر از تولیدکنندگان تجهیزات الکترونیکی روسیه تصمیم تخصیص اعتبارات تکمیلی را صحیح نامید. اما به اعتقاد وی بدون دستگاه‌های ردیاب موردنیاز کاربردان افزایش تعداد ماهواره‌های سیستم گلوناس بی‌ثمر خواهد بود. به گفته او موسسات سازنده، این دستگاه‌ها را عملا با بودجه خود تولید می‌کنند و برای این منظور از وام‌های بانکی استفاده می‌نمایند. البته در ماه می سال جاری میلادی تصمیم گرفته شد که جهت حمایت از تولیدکننده، مکانیزمی جهت ارائه یارانه و تخصیص وام تصویب شود اما تاکنون این مکانیزم ایجاد نشده است. پیشتر آژانس فدرال فضایی روسیه اعلام كرده بود که سیستم گلوناس تا سال 2011 از لحاظ دقت تعیین مختصات با سیستم آمریکایی جی‌پی‌اس مطابقت خواهد کرد و دقت کار سیستم گلوناس جهت استفاده اشخاص غیر نظامی تا یک متر خواهد بود. سیستم آمریکایی جی‌پی‌اس در حال حاضر با چنین دقتی کار می‌کند. تا سال 2011 بعد از اتمام در مدار قرار دادن ماهواره‌های جدید "گلوناس-کا" با طول عمر 10 سال، این سیستم کاملا مطابق جی‌پی‌اس عمل خواهد کرد و دریافت‌کنندگان گلوناس می‌توانند با دو استاندارد گلوناس و جی‌پی‌اس کار کنند.[4]
از آنجا که بخش قابل توجهی از درآمد‌های روسیه از فروش تسلیحات و یا انتقال تکنولوژی است، در زمینه سیستم گلوناس نیز بازار خوبی برای روس‌ها در هند فراهم شده است. معاون نخست وزیر روسیه در این خصوص تصریح كرد که روسیه و هند توافقنامه‌ای در‌ خصوص دریافت سیگنال فوق دقیق سیستم گلوناس در اهداف دفاعی را امضا کردند که به نوبه خود منحصر بفرد است. ایوانوف گفت: ما توافقنامه‌های استفاده از سیستم گلوناس را امضا کردیم از جمله در خصوص راه‌یابی به بازار جهت اجرای تجاری این سیستم بعبارت دیگر تولید دستگاه‌های ذی‌ربط و توافقنامه دوم در راستای استفاده از سیگنال گلوناس در اهداف دفاعی است. به گفته معاون نخست وزیر روسیه، مسکو در این زمینه با ده‌ها کشور توافقنامه امضا کرده اما فقط با هند توافقنامه تضمین‌کننده دریافت سیگنال فوق دقیق را منعقد نمود که تاکیدی بر شراکت استراتژیکی دو کشور است.[5]

 

GPS_Satellite_NASA

سیستم موقعیت‌یاب جهانی (جی‌پی‌اس)
جی‌پی‌اس یا سیستم موقعیت‌یاب جهانی، یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره‌ای است که از شبکه‌ای با حداقل ۲۴ ماهواره تشکیل شده است. این ماهواره‌ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار زمین قرار داده شده‌اند. جی‌پی‌اس در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال ۱۹۸۰ استفاده عمومی از آن آزاد و آغاز شد. خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام شبانه‌روز در دسترس است و استفاده از آن رایگان می‌باشد. قطب‌نماهایی که با نیروی مغناطیسی زمین جهت‌یابی می‌‌کنند، به تدریج جای خود را به گیرنده‌های جی‌پی‌اس خواهند داد. جی‌پی‌اس، سامانه‌ای است که به کمک گروهی از ماهواره‌ها جهت‌یابی می‌‌کند. ماهواره‌هایی که هرکدام در مدارهای خود به دور زمین در گردشند، با ایستگاه‌های ویژه‌ای بر روی زمین در تماس هستند و همواره موقعیت آن‌ها در فضا مشخص است. دستگاه گیرنده جی‌پی‌اس شما، با ارتباط با تعدادی از این ماهواره‌ها، فاصله شما را تا آنها تعین می‌‌کند و سپس موقعیت دقیق شما روی زمین بدست می‌‌آید.
در واقع اساس کار این سامانه، فرستادن سیگنال‌های رادیویی با فرکانس بالا و به طور پیوسته است که زمان و مکان ماهواره را نسبت به زمین مشخص می‌‌کند و یک گیرنده جی‌پی‌اس روی زمین، با گرفتن این اطلاعات از سه ماهواره یا بیشتر، آنها را پردازش می‌‌کند و موقعیت کاربر را در هر نقطه زمین، در هر ساعتی از شبانه روز و در هر وضعیت آب و هوایی به او نشان می‌‌دهد. با چندین اندازه‌گیری متعدد، گیرنده به محاسبه سرعت، مدت زمان سفر، فاصله شما تا مقصد، مختصات جغرافیایی (طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا)، زمان طلوع و غروب خورشید و ماه (در تقویم نجومی)، تعداد ماهواره‌ها، زمان محلی و ... می‌‌پردازد و آن را در اختیار کاربر قرار می‌‌دهد. به طور میانگین، هشت ماهواره از 24 ماهواره، در اطراف هر نقطه از کره خاکی که باشید در آسمان گشت می‌‌زنند. هرچه گیرنده شما به ماهواره‌های بیشتری وصل شود، اطلاعات دقیق‌تری را برای شما محاسبه می‌‌کند. جی‌پی‌اس، در ابتدا تنها استفاده نظامی داشت، ولی از سال 1980 به بعد تصمیم گرفته شد تا از آن در فعالیت‌های غیر نظامی هم استفاده شود؛ تا جایی که امروزه حتی در ماهی‌گیری و شکار هم مورد استفاده قرار می‌‌گیرد.
سیستم تعیین موقعیت جهانی جی‌پی‌اس متشکل از 24 ماهواره است که در ارتفاع 20000 کیلومتری از سطح زمین قرار دارند و در 6 مدار که در هر كدام 4 ماهواره قرار داد و با زاویه میل 55 درجه و دوره ساعتی 12 ساعته در گردش هستند. ۲۴ عدد ماهواره جی‌پی‌اس در مدارهایی به فاصله ۲۴۰۰۰ هزار مایل از سطح دریا گردش می‌کنند. هر ماهواره دقیقاً طی ۱۲ ساعت یک دور کامل بدور زمین می‌‌گردد. سرعت هر یک ۷۰۰۰ مایل بر ساعت است. این ماهواره‌ها نیروی خود را از خورشید تأمین می‌کنند. همچنین باتری‌هایی نیز برای زمان‌های خورشید‌گرفتگی و یا مواقعی که در سایه زمین حرکت می‌کنند به ‌همراه دارند. راکت‌های کوچکی نیز ماهواره‌ها را در مسیر صحیح نگاه می‌دارد. به این ماهواره‌ها، ناواستار نیز گفته می‌شود. برخی از مشخصه‌های جالب این سیستم عبارتند از:
- اولین ماهواره جی‌پی‌اس در سال ۱۹۷۸ یعنی حدود ۳۵ سال پیش در مدار زمین قرار گرفت.
- در سال ۱۹۹۴ شبکه ۲۴ عددی ناواستار تکمیل گردید.
- عمر هر ماهواره حدود ۱۰ سال است که پس از آن جایگزین می‌گردد.
- هر ماهواره حدود ۱۰۰۰ کیلوگرم وزن دارد و طول باتری‌های خورشیدی آن ۵.۵ متر است.
- انرژی مصرفی هر ماهواره، کمتر از ۵۰ وات است.[6]

مقایسه سیستم روسی و سیستم آمریکایی
در جی‌پی‌اس تمامی کدها برای هر ماهواره منحصر به فرد و یگانه می باشند، در صورتی که در سیستم گلوناس کد یگانه‌ای برای تمامی ماهواره‌های سیستم به‌کار برده می‌شوند. برای استفاده‌کنندگان شخصی و غیرنظامی دقت قابل دستیابی از طریق گلوناس نسبت به دقت‌های ارایه شده توسط سیستم جی‌پی‌اس بیشتر است زیرا خطای عمدی اس‌ای در مورد ماهواره‌های گلوناس ارسال نمی‌شود. (در واقع اس‌ای خطایی عمدی است که توسط وزرات دفاع آمریکا از طریق ایجاد خطا در ساعت ماهواره (نوع 8) و ایجاد خطا در اطلاعات مداری (نوع 3) در سیستم جی‌پی‌اس قرار گرفته است و فعالیت این پدیده از 25 مارس 1990 آغاز شد و ماهواره‌های بلوک دوم را تحت تأثیر قرار داد البته استفاده‌کنندگان مجاز از گیرنده‌های مخصوصی که قادر به حذف این اثر هستند، استفاده می‌کنند. به این ترتیب برای استفاده‌کنندگان غیرمجاز سیستم، دقت تا 100 متر (در سطح) و 156 متر (ارتفاعی) کاهش می‌یابد. دولت آمریکا تصمیم گرفت که از اول می 2000 این اثر را از روی سیستم بردارد و از این تاریخ به بعد مشاهدات و اندازه گیری‌های جی‌پی‌اس با دقت بالاتری برای استفاده کنندگان غیرمجاز سیستم امکان‌پذیر شد.)[7]
به دلیل اینکه باند فرکانسی سیستم گلوناس وسیع تر از سیستم جی‌پی‌اس است تداخل امواج ناشی از تشعشعات مغناطیسی جو زمین بسیار زیاد‌تر است لذا برای کاهش وسعت باند فرکانسی، طرح فرکانس انتقالی خاصی برای ماهواره‌های گلوناس پیش‌بینی و اجرا می‌شود. هم چنین زمان جی‌پی‌اس با زمان یو‌تی‌سی یا زمان اتمی و جهانی واشنگتن مرتبط است و زمان گلوناس با زمان اتمی ایستگاه مسکو یا یو‌تی‌سی‌اس‌یو ارتباط دارد که این اختلاف می‌تواند به چندین میکرو‌ثانیه نیز برسد. دو سیستم برای مقاصد نظامی طراحی شده‌اند. معایب سیستم جی‌پی‌اس در مقابل سیستم مشابه روسی عبارتند از:
- اجرای خطای عمدی اس‌ای بر روی ماهواره‌ها
- اطلاعات مداری منتشر شده ماهواره‌ها در جی‌پی‌اس هر ساعت به روز می‌شود ولی در سیستم روسی هر 30 دقیقه به روز می‌شود.
اکثر یا تمام هواپیماهای روسی که در کشور ما نیز پرواز می‌کنند نظیر توپولف 154، آنتونوف و ایلیوشین نیز از این سیستم پیشرفته روسی استفاده می‌کنند.

جمع‌بندی
کارشناسان معتقدند تحلیل عملیات نظامی اخیر ارتش روسیه طی جنگ پنج روزه در قفقاز در افزایش اعتبار مالی گلوناس بی‌تاثیر نبوده است. یکی از اعضای آکادمی امور فضانوردی روسیه می‌گوید: مسئله تکمیل مالی برنامه گلوناس مدت‌هاست که مطرح شده اما رقم تصویب شده بیش از انتظار بود. این مسئله بعد از جنگ اخیر حاکی از تمایل مقامات روسیه جهت تسریع در تجهیز ارتش به سیستم‌های جهانی ردیابی است. این كشور نتوانست در اوستیای جنوبی از تسلیحات فوق مدرن استفاده كند چرا که برای این منظور باید سیستم ماهواره‌ای مستقر می‌نمود و ردیابی ماهواره‌ای برای نیروهای مسلح عملا وجود نداشت. بر اساس همین گفته‌ها می‌توان به این نتیجه رسید که روسیه در پیشبرد اهداف امنیتی و نظامی خود خواهان استقلال از دیگر قدرت‌ها و تکنولوژی‌های آنهاست و به همین منظور در پی احیای سیستم گلوناس، با سرعتی بیشتر از زمان شوروی است.

منابع :
[1]  http://en.wikipedia.org/wiki/GLONASS
[2]: گلوناس چیست؟ (ترجمه آلکسی بویکا)، 2008/3/28
   http://www.mforum.ru/061716.htm
[3] ماهنامه اطلاعات راهبردی، شماره 67، صفحات 45-43  
مترجم: دکترحیدرعلی بلوجی ـ امیرمسعود اجتهادی      
[4] جنگ قفقاز به نفع سیستم گلوناس، ریانوواستی، 2008/09/15
    pe.rian.ru/articles/digest/20080915/116795236.html
[5] امضای توافقنامه روسیه و هند ...
    pe.rian.ru/science/techic/20100312/125460472.html
[6] جی‌پی‌اس چیست؟
     http://www.irandeserts.com/7.htm
[7]مقایسه سیستم جی‌پی‌اس با گلوناس، موثقی
    http://www.aerospacetalk.ir/vb/showthread.php?t=28192
نویسنده: فاطمه افشار
 



طبقه بندی: سنجش از دور، 
ارسال توسط مجید جهان آرا
نویسندگان
.: نظر سنجی :.
به کدوم یکی از گرایش های رشته نقشه برداری علاقه دارید؟







پیوند های روزانه
ابر برچسب ها