SBAS چیست؟ انقلابی در سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی با این شبکه
رویکرد SBAS در صنایع فضایی و موقعیت‌یابی ماهواره‌ها چیست؟
SBAS چیست و امروزه در سیستم‌های ماهواره‌ای از چه جایگاهی برخوردار است؟ فناوری SBAS یا سیستم تقویت مبتنی بر ماهواره (Satellite Based Augmentation System) یک شبکه منطقه‌ای متشکل از یک سیستم زمینی و ماهواره‌ای است که با هدف افزایش دقت و اطمینان داده‌های GPS و GNSS ساخته شده است. از این شبکه منطقه‌ای به طور گسترده در ناوبری ماهواره‌ای برای افزایش دقت در جهت‌یابی و نقشه‌برداری استفاده می‌شود. در این مطلب از یوفایندر با این شبکه، چگونگی عملکرد و کاربردهای آن آشنا می‌شویم.
فناوری SBAS چگونه کار می‌کند؟
برای پاسخ به پرسش SBAS چیست آشنایی با چگونگی عملکرد این فناوری می‌تواند بسیار موثر باشد. SBAS در واقع از تعدادی مانیتورهای ثابت زمینی GNSS به منظور محاسبه خطاهای موقعیتی ناشی از اختلالات موجود در اتمسفر، یونوسفر و همچنین خطاهای مداری استفاده می‌کند. هر کدام از این خطاها زمان‌بندی‌ها را به تاخیر می‌اندازند که همین امر هم منجر به بروز خطاهای موقعیتی برای گیرنده می‌شود.
مانیتورهای زمینی و تصحیح خطاها در SBAS
به منظور محاسبه خطاهای موقعیت GNSS، داده‌های GNSS از ماهواره‌ها با لوکیشن‌های دقیق مانیتورهای زمینی مقایسه می‌شوند. وجود هرگونه مغایرت در این اطلاعات به عنوان یک خطا تعیین می‌شود. تصحیح خطاها در SBAS چیست؟ تصحیح خطاها به ماهواره‌های geostationary ارسال شده و در سراسر منطقه پخش می‌گردد. این اصلاحات SBAS که به آن‌ها اصلاحات انحراف هم گفته می‌شود به گیرنده‌های GNSS این امکان را می‌دهد تا بتواند موقعیت خود را با دقت و اطمینان بیشتری تعیین کند.
به طور کلی GNSS در حد 5 متر دقیق است. به کمک SBAS کاربران می‌تواند به دقتی در حدود دو متر یا بهتر دسترسی داشته باشند. بعضی از گیرنده‌ها می‌توانند اصلاحات SBAS را به کمک به‌کارگیری تکنیک‌هایی به دقت زیر یک متر و یا حتی بهتر اعمال کنند.
شبکه منطقه‌ای SBAS چه نقاطی را پوشش می‌دهد؟
مناطق تحت پوشش SBAS چیست؟ ابتدا از WAAS آغاز می‌کنیم. WAAS ایالات متحده آمریکا، کانادا و مکزیک در سال 1994 میلادی توسط اداره هوانوردی فدرال آمریکا تاسیس شد و یکی از مناطق تحت پوشش شبکه منطقه‌ای SBAS می‌باشد. دومین منطقه تحت پوشش، EGNOS اتحادیه اروپا است که فرایند توسعه زیرساخت‌های آن توسط آژانس فضایی اتحادیه اروپا انجام شده است. سومین منطقه تحت پوشش SBAS چیست؟ سومین منطقه تحت پوشش این شبکه، MSAS ژاپن است. MSAS یک سیستم تقویت چندمنظوره ماهواره‌ای است که توسط سازمان هوانوردی و وزارت حمل و نقل ژاپن اداره می‌شود. چهارمین منطقه تحت پوشش هم GAGAN هند یا GPS Aided GEO Augmented Navigation است.
شبکه SBAS در حال توسعه چیست و در کدام کشورها راه‌اندازی می‌شود؟
ابتدا از SNAS کشور چین آغاز می‌کنیم. SNAS کشور چین یک سیستم تقویت ناوبری ماهواره‌ای است. SDCM روسیه هم سیستمی برای اصلاح و نظارت تفاضلی است که در این کشور در حال راه‌اندازی می‌باشد. گزارش‌ها نشان می‌دهند که بعد از تکمیل این سیستم، SDCM اصلاحاتی را برای GPS و GLONASS، سیستم ناوبری ماهواره‌ای روسیه ارائه خواهد کرد. چهارمین SBAS در حال توسعه هم مربوط به کشور کره جنوبی می‌شود. WADGPS کره جنوبی یا Wide Area Differential Global Positioning System یک سیستم موقعیت‌یاب جهانی دیفرانسیل گسترده در حال توسعه می‌باشد.
آیا سیستم SBAS قابل اطمینان است
در موضوع SBAS چیست قابل اعتماد بودن این شبکه از اهمیت فراوانی برخوردار است. به طور کلی در صنعت هوانوردی دقت قابل اتکا هم برای رویکردها و هم برای فرودها بسیار حیاتی است. ماهواره‌ها برای اینکه ماموریتی ایمن داشته باشند به سیگنال‌های قابل اطمینان سیستم SBAS نیاز دارند.
یکپارچگی که شبکه منطقه‌ای SBAS ارائه می‌کند بهتر از هر منبع دیگر اصلاح دیفرانسیل در دنیا است. دقیقا هم به همین دلیل است که SBAS بهترین گزینه برای اصلاحات سیستم GNSS به شمار می‌آید. این مساله به ویژه در خصوص محیط‌های چندمسیره که در آن احتمال مسدود شدن سیگنال‌های GNSS وجود دارد از اهمیت حیاتی برخوردار می‌باشد.
چطور می‌توانیم سیگنال‌های دقیق SBAS را دریافت کنیم
سیگنال‌های دقیق SBAS چیست و چطور می‌توانیم به بهترین شکل ممکن آن‌ها را دریافت کنیم؟ برخلاف LBAS یا Local Based Augmentation Systems، SBAS نیازی به همجواری با ایستگاه‌های مانیتورینگ زمینی به منظور اندازه‌گیری با دقت بالا ندارد.
تنها چیزی که شما برای استفاده از اصلاحات رایگان شبکه منطقه‌ای SBAS نیاز دارید این دو مورد هستند:
- قرارگیری در پوشش یونوسفر پخش
- مشاهده یکی از ماهواره‌های موجود در صورت فلکی SBAS منطقه در حال سکونت
معماری سیستم حیاتی ایمنی SBASچیست؟
شبکه SBAS در واقع SBAS یک سیستم حیاتی ایمنی است که برای تقویت یک یا چند سیستم ناوبری ماهواره‌ای طراحی شده است. لایه‌های مختلف این معماری هم شامل بخش فضایی، زمینی و لایه ارتباطی می‌شود که در ادامه هر یک از آن‌ها را به صورت کامل مورد بررسی قرار می‌دهیم.
بخش فضایی شبکه SBAS از تعدادی ماهواره‌های زمین ایستا یا GEO با محموله‌های ناوبری (محموله‌هایی که وظیفه انتقال سیگنال حاوی GPS را بر عهده دارند) تشکیل شده است. بخش زمینی هم شامل تمام عناصر زمینی مسئول در ارائه پیام SBAS می‌شود.
از عناصر اصلی بخش زمینی می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- شبکه ایستگاه مانیتورینگ
- مرکز تسهیل پردازش
- مرکز کنترل ماهواره‌ای
لایه ارتباطی یا بخش پشتیبانی هم شامل تمام عناصر مورد نیاز برای پشتیبانی از عملکرد و نگهداری صحیح SBAS است که از جمله این موارد می‌توانیم به کنترل پیکربندی، ارزیابی عملکرد و همچنین نگهداری و توسعه زیرساخت‌ها اشاره کنیم.
تقویت سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی به کمک شبکه SBAS
شبکه SBAS یک فناوری جا افتاده است که می‌تواند سیستم های ماهواره‌ای ناوبری جهانی مستقل مانند GPS، GLONASS، Galileo و Beidou را در زمینه‌هایی مانند دقت، یکپارچگی و در دسترس بودن تقویت کند. این سیستم با جمع‌آوری داده‌های موقعیت‌یابی خام از ایستگاه‌های مرجع دائمی عملیاتی (CORS) در منطقه، محاسبه اصلاحات خطا و انتقال این اصلاحات به کاربران نقش مهمی در ناوبری جهانی دارد.
چطور می‌توانیم سیگنال‌های دقیق SBAS را دریافت کنیم
سیگنال‌های دقیق SBAS چیست و چطور می‌توانیم به بهترین شکل ممکن آن‌ها را دریافت کنیم؟ برخلاف LBAS یا Local Based Augmentation Systems، SBAS نیازی به همجواری با ایستگاه‌های مانیتورینگ زمینی به منظور اندازه‌گیری با دقت بالا ندارد.
تنها چیزی که شما برای استفاده از اصلاحات رایگان شبکه منطقه‌ای SBAS نیاز دارید این دو مورد هستند:
- قرارگیری در پوشش یونوسفر پخش
- مشاهده یکی از ماهواره‌های موجود در صورت فلکی SBAS منطقه در حال سکونت
معماری سیستم حیاتی ایمنی SBASچیست؟
شبکه SBAS در واقع SBAS یک سیستم حیاتی ایمنی است که برای تقویت یک یا چند سیستم ناوبری ماهواره‌ای طراحی شده است. لایه‌های مختلف این معماری هم شامل بخش فضایی، زمینی و لایه ارتباطی می‌شود که در ادامه هر یک از آن‌ها را به صورت کامل مورد بررسی قرار می‌دهیم.
بخش فضایی شبکه SBAS از تعدادی ماهواره‌های زمین ایستا یا GEO با محموله‌های ناوبری (محموله‌هایی که وظیفه انتقال سیگنال حاوی GPS را بر عهده دارند) تشکیل شده است. بخش زمینی هم شامل تمام عناصر زمینی مسئول در ارائه پیام SBAS می‌شود.
از عناصر اصلی بخش زمینی می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- شبکه ایستگاه مانیتورینگ
- مرکز تسهیل پردازش
- مرکز کنترل ماهواره‌ای
لایه ارتباطی یا بخش پشتیبانی هم شامل تمام عناصر مورد نیاز برای پشتیبانی از عملکرد و نگهداری صحیح SBAS است که از جمله این موارد می‌توانیم به کنترل پیکربندی، ارزیابی عملکرد و همچنین نگهداری و توسعه زیرساخت‌ها اشاره کنیم.
تقویت سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی به کمک شبکه SBAS
شبکه SBAS یک فناوری جا افتاده است که می‌تواند سیستم های ماهواره‌ای ناوبری جهانی مستقل مانند GPS، GLONASS، Galileo و Beidou را در زمینه‌هایی مانند دقت، یکپارچگی و در دسترس بودن تقویت کند. این سیستم با جمع‌آوری داده‌های موقعیت‌یابی خام از ایستگاه‌های مرجع دائمی عملیاتی (CORS) در منطقه، محاسبه اصلاحات خطا و انتقال این اصلاحات به کاربران نقش مهمی در ناوبری جهانی دارد.
یوفایندر یکی از برندهای شرکت نرم‌افزاری فرادید ارتباط نیلگون است. ما در ابتدا به عنوان یک مصرف‌کننده، ضعف شدیدی را در حوزه خدمات ردیابی احساس کردیم و به همین دلیل خودمان دست به کار شده و یکی از بهترین سامانه‌های ردیابی کشور را راه‌اندازی کردیم. سامانه ردیابی یوفایندر دقت و امکانات بسیار زیادی دارد. خدمات جی پی اس ما هم برای خودروهای شخصی و هم برای ناوگان‌های حمل و نقل عمومی قابل استفاده است.
منابع و مراجع اصلی
