GNSS مقابل تقنية GPS: تعرف على الاختلافات الرئيسية

يعمل نظام GNSS و GPS جنبًا إلى جنب لتحسين الدقة والكفاءة.

أصبح نظام الملاحة اليوم جزءًا أساسيًا من حياة الجميع. تستخدم هذه التقنيات على نطاق واسع في الصناعات المختلفة لتحقيق قراءات أكثر دقة.

لا تساعد تقنية الملاحة الحديثة في قياس المسافات والزوايا بشكل مثالي فحسب ، بل تستخدم أيضًا هذه القياسات حصريًا في مختلف الصناعات.

تعد صناعات رسم الخرائط والمسح من أوائل الصناعات التي تستخدم تقنية GPS وهي أكثر دقة وأسرع وتتطلب موارد بشرية أقل.

يتم استخدام طائرات التحكم الأرضية والطائرات بدون طيار بشكل متكرر من قبل شركات أعمال الحفر لتوجيه مواقع العمل نحو مزيد من الكفاءة والإنتاجية.

على الرغم من أن الملاحة عبر الأقمار الصناعية كانت تستخدم في الأصل للتطبيقات العسكرية ، إلا أن حالات استخدام هذه التقنيات أصبحت أكبر في الوقت الحاضر. وهي تشمل القطاعات الخاصة والعامة عبر قطاعات السوق المتعددة ، مثل البناء والعلوم وغير ذلك.

قد يكون معظمكم على دراية بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يمكنك قضاء وقت طويل أثناء استكشاف مكان غير مألوف. ومع ذلك ، فإن GNSS هو مصطلح أقل استخدامًا.

في هذه المقالة ، سوف أطلعك على GNSS واستكشف الاختلافات بين GPS و GNSS. في النهاية ، سنناقش أيهما أكثر مرونة وموثوقية ودقة لحالة الاستخدام الخاصة بك.

ها نحن ذا!

ما هو نظام GNSS؟

يرمز GNSS إلى النظام العالمي للملاحة عبر الأقمار الصناعية ، حيث تقوم بلدان مختلفة بتشغيل العديد من الأقمار الصناعية. يتم ذلك لتوفير إشارات من الفضاء وإرسال بيانات التوقيت وتحديد الموقع إلى مستقبلات GNSS الموجودة على الأرض. تستخدم أجهزة الاستقبال هذه البيانات أيضًا لتحديد موقعك الدقيق.

تُعرف الأقمار الصناعية المتعددة التي تدور حول الأرض باسم الأبراج. ومن ثم ، فإن GNSS تشير أيضًا إلى كوكبة الأقمار الصناعية. يمكن استخدامه في النقل ، والمحطات الفضائية ، والسكك الحديدية ، والنقل الجماعي ، والطرق ، والبحرية ، والطيران ، إلخ.

يعد التنقل وتحديد المواقع والتوقيت أمرًا ضروريًا في مسح الأراضي والاستجابة للطوارئ والتعدين والزراعة الدقيقة والتمويل وإنفاذ القانون والبحث العلمي والاتصالات السلكية واللاسلكية والمزيد. يمكن تحسين أداء GNSS باستخدام أنظمة التعزيز الإقليمية القائمة على الأقمار الصناعية ، مثل خدمة التراكب الملاحية الأوروبية الثابتة بالنسبة إلى الأرض (EGNOS).

أمثلة على نظام GNSS: NAVSTAR GPS بالولايات المتحدة الأمريكية ، ونظام Galileo الأوروبي ، ونظام BeiDou للملاحة عبر الأقمار الصناعية ، ونظام Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema الروسي (GLONASS).

يساعد EGNOS في تحسين موثوقية ودقة معلومات GPS من خلال توفير بيانات حول سلامة الإشارات وتصحيح أخطاء قياس الإشارة. حسنًا ، يتم تقييم الأداء الفعلي من خلال أربعة معايير أساسية:

• الدقة: هي الفرق بين السرعة أو الوقت أو الموضع المقاس والسرعة الحقيقية أو الوقت أو الموضع.
• الاستمرارية: تشير إلى ما إذا كان النظام يعمل أم لا دون أي انقطاع.
• النزاهة: إن قدرة النظام على تقديم حد أدنى من الثقة في بيانات تحديد الموقع والإنذار هي النزاهة في هذا السياق.
• التوفر: النسبة المئوية للوقت الذي تحتاجه الإشارة للوفاء بمعايير الدقة والاستمرارية والتكامل هي "التوفر" في هذا السياق.

تحتاج تقنية GNSS إلى أربعة أقمار صناعية على الأقل لحساب موقعك من خلال حسابات ثلاثية الأبعاد معقدة. في الوقت الحاضر ، تحدد ثلاثة أجزاء الأقمار الصناعية في الفضاء.

تعتبر هذه الأجزاء الحيوية في تقنية GNSS:

• الجزء الفضائي : يحدد الجزء الفضائي الأبراج التي تدور على ارتفاع يتراوح بين 20000 و 37000 كيلومتر فوق سطح الأرض.
• قطاع التحكم: قطاع التحكم هو شبكة محطات تحميل البيانات ومحطات المراقبة ومحطات التحكم الرئيسية الموجودة حول العالم.
• مقطع المستخدم: يصف مقطع المستخدم المعدات التي تستقبل إشارات من القمر الصناعي ويخرج موقعًا بناءً على الموقع المداري للأقمار الصناعية والوقت.

ما هو الـ GPS؟

نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هو نظام ملاحة لاسلكي يستخدم في الجو والبر والبحر لتحديد الموقع الدقيق والسرعة والوقت والمزيد بغض النظر عن الظروف الجوية.

تم تطوير نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لأول مرة في عام 1978 كنموذج أولي من قبل وزارة الدفاع الأمريكية. بدأ تشغيله بالكامل في عام 1993 بكوكبة كاملة مؤلفة من 24 قمرا صناعيا.

GPS مملوك من قبل حكومة الولايات المتحدة ويتم تشغيله بواسطة قوة الفضاء الأمريكية. مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، يستفيد ليس فقط المسؤولون العسكريون ولكن أيضًا المستخدمون التجاريون أو المدنيون في جميع أنحاء العالم. على الرغم من أن الولايات المتحدة أنشأت نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وتتحكم فيه ، إلا أنه يمكن الوصول إليه من قبل أي شخص لديه جهاز استقبال GPS.

GPS هو نوع من تقنية GNSS التي توفر بيانات الوقت والموقع الجغرافي لجهاز استقبال GPS. لا يتطلب الأمر من أي مستخدم نقل البيانات ولكنه يعمل بمرونة على أي جهاز به اتصال إنترنت جيد.

في التكنولوجيا ، يعد تطوير المفاهيم الجديدة أولوية أساسية للجميع. لذا ، فإن المتطلبات التكنولوجية على النظام الحالي تؤدي إلى تحديث نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). وهي تطبق نظام التحكم التشغيلي من الجيل التالي والأقمار الصناعية لـ GPS block IIIA.

يتكون GPS من ثلاثة أجزاء - الأقمار الصناعية وأجهزة الاستقبال والمحطات الأرضية . دعنا ننتقل إلى وظائف كل:

• الأقمار الصناعية : تعمل مثل النجوم في الأبراج وترسل إشارات.
• المحطات الأرضية : يستخدم الرادار للتأكد من أن الأقمار الصناعية في الوضع الذي نعتقد أنها فيه.
• جهاز الاستقبال : هو جهاز يمكنك العثور عليه في هاتفك أو سيارتك وما إلى ذلك ، والذي يبحث دائمًا عن إشارات من الأقمار الصناعية. علاوة على ذلك ، فإنه يحدد مدى بعدك عن الموقع الذي تريد أن تعرف عنه.

GNSS مقابل GPS: العمل

كيف يعمل نظام GNSS؟

يختلف نظام GNSS من حيث التصميم والعمر ، ولكن العملية واحدة. يرسل القمر الصناعي موجتين في النطاق L ، أي L1 و L2. تنقل هذه الموجات الحاملة البيانات من القمر الصناعي إلى الأرض.

تتكون مستقبلات GNSS من جزأين - أحدهما هوائي والآخر عبارة عن وحدة معالجة. مبدأ العمل لكلتا الوحدتين واضح ومباشر. يستقبل الهوائي إشارات من الأقمار الصناعية بينما تستشعر وحدة المعالجة الإشارات. يحتاج إلى أربعة أقمار صناعية على الأقل لجمع معلومات دقيقة لتحديد الموقع.

تدور أقمار GNSS حول الأرض كل 11 ساعة و 58 دقيقة وثانيتين. كل قمر صناعي قادر على إرسال إشارات مشفرة تحتوي على طابع زمني ثابت وتفاصيل مدار. تحتوي الإشارات على معلومات يحتاجها المستقبل لحساب مواقع الأقمار الصناعية وضبطها وفقًا لتحديد المواقع بدقة.

يحسب جهاز الاستقبال فرق الوقت بين وقت استقبال الإشارة والبث لحساب المسافة الدقيقة. يعطي النتائج في شكل الطول وخط الطول وخط العرض.

كيف يعمل GPS؟

يعمل GPS من خلال تقنية ثلاثية الأضلاع تجمع الإشارات من الأقمار الصناعية لتوفير معلومات موقع الإخراج للمستخدم. ترسل الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض إشارات لتتم قراءتها وتفسيرها بواسطة جهاز GPS المقروء الموجود بالقرب من سطح الأرض أو فوقه.

يجب أن يقرأ جهاز GPS الإشارات من أربعة أقمار صناعية على الأقل للحصول على موقع دقيق. يدور كل قمر صناعي حول الأرض مرتين يوميًا ويرسل إشارة فريدة ووقتًا ومعلمات مدارية.

نظرًا لأن جهاز GPS يعطي معلومات عن المسافة من القمر الصناعي ، فلن يتمكن قمر صناعي واحد من توفير موقع دقيق.

مثل الأبراج GNSS ، يتضمن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أيضًا ثلاثة أجزاء: المساحة والتحكم والمستخدم.

• الجزء الفضائي : يتكون الجزء الفضائي من أكثر من 30 قمراً صناعياً في مدار تديرها قوة الفضاء الأمريكية. يمكن لهذه الأقمار الصناعية أن تبث إشارات الراديو لمراقبة المحطات على الأرض والتحكم فيها.
• قطاع التحكم: يتضمن قطاع التحكم في نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) دعمًا ، والعديد من محطات المراقبة ، وهوائيات أرضية مخصصة ، والتحكم الرئيسي في جميع أنحاء العالم. هذا يضمن أن أقمار GPS تعمل بشكل جيد وتدور في الموضع الصحيح.
• قطاع المستخدم : يشير قطاع المستخدم إلى كل شخص يعتمد على الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لقياس الموقع والملاحة والوقت.

GNSS مقابل GPS: المزايا والقيود

مزايا نظام GNSS

الآن ، نحن نعرف مصطلح GNSS ، والذي يغطي ثلاثة أقمار صناعية أو أكثر من بلدان مختلفة لتزويدك بمعلومات صحيحة ودقيقة. فيما يلي بعض فوائد GNSS:

• جميع أنظمة الملاحة العالمية متوفرة في كل لحظة. إذا كان أحدهم لا يعمل بسبب الظروف الجوية ، فإن الآخر سيساعد بنفس الطريقة. ومن ثم ، يوفر نظام GNSS مزيدًا من التوافر والوصول إلى الإشارات إلى أجهزة الاستقبال.
• ستحصل على بيانات توقيت دقيقة تُستخدم كذلك لتطوير شبكة إنترنت الأشياء عالية الدقة.
• نظرًا لأنها كوكبة من الأقمار الصناعية ، فإنها تعمل على تحسين حل التنقل ، مما يؤدي إلى تحسين TTFF ، مما يعني وقت الإصلاح الأول.
• إنه يوفر المال والوقت من خلال تقديم دقة تحديد الموقع لجهازك.
• ستحصل على اتصال غير منقطع في كل مكان ، مثل الغابات الشاسعة والكهوف والأماكن المكتظة بالسكان وما إلى ذلك.
• تقوم أجهزة استقبال GNSS تلقائيًا بإزالة القمر الصناعي الفاشل من قائمة التنقل لتزويدك بأفضل الحلول.

حدود نظام GNSS

فيما يلي بعض قيود نظام GNSS:

• هناك حاجة إلى أنظمة معززة في كل مرة تستخدم فيها أنظمة GNSS لدعم الأساليب الدقيقة.
• الدقة العمودية أكثر من 10 أمتار.
• يتم نشر الأنظمة المعززة لتلبية متطلبات التوافر والدقة والاستمرارية والسلامة.
• إنه يؤثر على مشغلي الطائرات والطيارين وخدمات الحركة الجوية والموظفين التنظيميين ، إلخ.
• تعتمد سلامة الملاحة على دقة قواعد البيانات.

مزايا GPS

• إنه سهل الاستخدام
• منخفض الكلفة
• تغطية الأرض بنسبة 100٪
• نظرًا لدقتها ، يمكنك توفير الوقود
• يمكنك استخدام تقنية GPS للعثور على الفنادق ومحطات الوقود والمتاجر القريبة وما إلى ذلك.
• من السهل دمجه في أجهزتك
• يوفر لك نظام التتبع الصلب

حدود الـ GPS

• تستهلك شريحة GPS كل بطارية جهازك.
• لا تخترق الجدران الصلبة. هذا يعني أنه لا يمكن للمستخدمين استخدام التكنولوجيا في الداخل أو تحت الماء.
• تعتمد الدقة على جودة إشارة القمر الصناعي.
• يختلف الموقع عندما يكون عدد الأقمار الصناعية محدودًا.
• أثناء العواصف المغنطيسية الأرضية أو غيرها من الظروف الجوية ، لن تتمكن من الوصول إلى الموقع.
• تحتاج معدات مسح الأراضي إلى رؤية سماء صافية لتلقي الإشارات.
• في بعض الأحيان ، قد تظهر لك عدم الدقة طريقة أو موقعًا آخر غير صالح.

GNSS مقابل GPS: التطبيقات

تطبيقات GNSS

تم تطوير تقنية GNSS لأول مرة في القرن العشرين لمساعدة الأفراد العسكريين. مع مرور الوقت ، تجد التقنية طريقها إلى العديد من التطبيقات:

• أثناء التصنيع ، تم تجهيز السيارات بنظام GNSS الذي يعرض الخرائط المتحركة والموقع والاتجاه والسرعة والمطاعم القريبة والمزيد.
• تستخدم أنظمة الملاحة الجوية عرض خريطة متحرك. كما أنه متصل بالطيار الآلي للتنقل على الطريق.
• تستخدم السفن والقوارب نظام GNSS لتحديد مواقع المحيطات والبحار والبحيرات. كما أنها تستخدم في القوارب لمعدات التوجيه الذاتي.
• تستخدم المعدات الثقيلة المستخدمة في البناء والزراعة الدقيقة والتعدين وما إلى ذلك تقنية GNSS لتوجيه الآلات.
• يستخدم راكبو الدراجات نظام GNSS في الرحلات والسباقات.
• يستخدم المتسلقون والمشاة العاديون والمتنزهون هذه التقنية لمعرفة موقعهم.
• تكنولوجيا GNSS متاحة أيضا للمكفوفين.
• تستخدم المركبة الفضائية هذه التقنية كأداة ملاحة.

تطبيقات GPS

يحتوي GPS على العديد من التطبيقات في جميع أنحاء العالم. دعنا نتعرف على بعض منهم.

• تستخدم صناعة الطيران نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لتزويد الركاب والطيارين بموقع الطائرة في الوقت الفعلي.
• توفر الصناعات البحرية تطبيقات ملاحية دقيقة لقباطنة القوارب.
• يستخدم المزارعون مستقبلات GPS في معداتهم الزراعية.
• المسح
• جيش
• الخدمات المالية
• الإتصالات
• توجيه المركبات الثقيلة
• أنشطة اجتماعية
• تحديد المواقف
• الاماكن المجاورة
• البحث عن الكنز
• يسافر بمفرده

وهلم جرا.

GNSS مقابل GPS: الاختلافات

نعلم جميعًا عن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) باعتباره أداة الانتقال التي تساعد في العثور على أي موقع ومطعم وعنوان وغير ذلك. يمكنك حتى مشاركة موقعك الحالي أو المباشر مع الآخرين. من خلال GPS ، يمكننا الوصول إلى المواقع ، ولكن أثناء أي تدخل في الإشارة ، لن تتمكن من الوصول إلى الموقع أو المعلومات.

GNSS هو مصطلح له عمليات مشابهة مثل GPS ولكن مع وصول أكثر مرونة وموثوقية إلى المواقع حتى أثناء التداخل. وهي تشمل GPS و Baidu و Galileo و GLONASS وأنظمة كوكبة أخرى. لهذا السبب يشار إليه على أنه نظام الأقمار الصناعية متعدد الأبراج الدولي. يمكنك القول أن GNSS تستخدم أقمارًا صناعية متعددة لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) من بلدان مختلفة للتنقل في الموقع الدقيق.

دعنا نتعمق في الاختلافات الرئيسية بين التقنيات بناءً على بعض الجوانب.

يوفر نظام GNSS بيانات أكثر دقة لأنه يجمع المعلومات القادمة من مختلف الأقمار الصناعية من مختلف البلدان. من ناحية أخرى ، فإن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هو مزود البيانات المحدد الذي تتحكم فيه الحكومة الأمريكية وتحافظ عليه.

استنتاج

GPS هو نوع من GNSS الذي كان أول نظام ملاحة عالمي عبر الأقمار الصناعية. بشكل عام ، غالبًا ما يستخدم GPS لوصف نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية. كلاهما متماثل من حيث عملياتهما ولكنهما يختلفان في أساليب عملهما.

يتم استخدام نظامي GNSS و GPS في مجالات متعددة حيث تحتاج إلى معلومات دقيقة ومستمرة عن الوقت والموقع ، مثل النقل والملاحة البحرية والاتصالات المتنقلة والزراعة وألعاب القوى وغيرها الكثير.

قد تكون مهتمًا أيضًا بمعرفة أفضل برنامج لتغيير موقع GPS لأجهزة iOS.