מצב מקלטי ה GNSS ומספר הערוצים במקלטים וקונסטלציית הלוויינים בשמיים ​​​​​​​

נראה שמספר הערוצים במקלטי GNSS עולה ועולה: 672, 555, 1408… אבל מה זה אומר כשיש רק כ-120 לווייני ניווט מבצעיים במסלול? האם מדובר במצב של "כמה שיותר, יותר טוב?"בואו נסתכל על מה שבאמת קורה בין החלל לכדור הארץ, ונחקור מדוע יש כל כך הרבה ערוצי מקלט עם מעט לוויינים יחסית במסלול.בימים הראשונים של מקלטי GPS, היה קשר ישיר בין מספר ערוצי המעקב הלווייני שהיו למקלט לבין מספר הלוויינים שהמקלט עקב אחריהם. לדוגמה, למקלט Trimble 4000S היו רק 6 ערוצים, כאשר כל ערוץ עקב אחר אות L1 בלוויין יחיד. באותה תקופה, לווייני ניסוי GPS שידרו רק את L1 Coarse Acquisition, ומכאן השם "L1C/A" קוד שנועד לשימוש אזרחי.

עם שיגור לווייני ה GPS בסוף שנות ה-80 וה-90, טכנולוגיית מקלט ה-GPS התקדמה הן בפונקציונליות והן במזעור. מקלטי הסקר של Trimble כללו טכנולוגיה קניינית שאפשרה להם לעקוב אחר אות L2 צבאי המשודר על ידי לווייני GPS. כל לוויין GPS משדר בתדרים L1 ו-L2. האות "L" ב- L1 ו- L2 מתייחסת לייעוד המשמש לאותות רדיו מיקרוגל L-band בטווח של 1-2 GHz (=1000-2000MHz).

אותות לווייני GNSS מורכבים מקודי טווח והודעות נתונים הנישאים על ידי גלי הספק.כהערת שוליים, התחלנו להשתמש במונח "GNSS", קיצור של "Global Navigation Satellite System", כדי לתאר את רשת קבוצות הכוכבים של לווייני ניווט שנמצאות במסלול ולא רק להשתמש במונח "GPS", מכיוון ש-GPS היה השם שניתן לקבוצת לווייני הניווט בבעלות אמריקאית. עם הוספת מערכת GLONASS הרוסית, BeiDou הסינית ומערכות QZSS יפניות, ניווט מבוסס לוויין היה נרחב הרבה יותר מאשר רק שימוש בקבוצת הכוכבים GPS האמריקאית ו- "GNSS" הפך למונח המדויק יותר.מקלטי Trimble GNSS מסוגלים לעקוב אחר אותות מקבוצות לוויינים מרובות. כאשר כל קבוצת לוויינים משדרת במספר פסי תדרים נושאים, עם קודי טווח שונים. מבנה האות של שירות QZSS היפני תואם במכוון ל- GPS, עם זאת, בדרך כלל לכל מערכות לווייני הניווט הגלובליות האחרות יש מבני אות ייחודיים. הטבלה הבאה מסכמת את מבני האותות של GNSS.

בדרך כלל, בין 40 ל -60 לווייני GNSS ייראו מעל האופק של משתמש בכל מקום על פני כדור הארץ. בהנחה שיש לעקוב אחר 5 אותות לכל לוויין, אז זה ידרוש, למשל, 200 עד 300 ערוצים.עם זאת, לחלק מקבוצות הכוכבים (גלילאו, למשל) יש קודי טווח מורכבים יותר. בעיקרו של דבר, קוד הטווח הוא קוד של אפסים ואלה המאפשר למקלט לקבוע את הזמן והמרחק שעבר האות בין הלוויין למקלט. קודי טווח שונים משמשים עבור אותות הנשא השונים, לדוגמה, קוד הטווח עבור אות L1C שונה מקוד הטווח עבור אות L2C.מורכב, נכון?בקיצור, המקלט צריך להיות מסוגל ליצור העתקים של הקודים המשודרים על ידי כל לוויין על מנת לעקוב אחריהם. בגלל הקודים השונים באופן קיצוני המשמשים את קבוצות הלוויינים השונות, יש צורך להקדיש מספר מסוים של ערוצים לאותות לוויין ספציפיים. משמעות הדבר היא שלא כל ערוצי המעקב אחר לווייני מקלט יכולים להיות לא מיועדים וחלקם צריכים להיות מוקדשים לסוגי קוד ספציפיים.אז עכשיו אנחנו יכולים להתחיל להבין מדוע מקלט GNSS יחיד צריך כל כך הרבה ערוצי מעקב לווייני. רבים מהערוצים הם גנריים, כלומר, הם יעקבו אחר אותות דומים, כגון חלק מאותות ה– GPS וחלק מאותות ביידו. עם זאת, חלק מהערוצים מוקצים לקליטת אותות קוד ספציפיים (כגון מחלק מלווייני גלילאו).האיור שלהלן מציג דוגמה לכמה ערוצי מעקב אחר מקלטים יכולים להיות מנוצלים בעת מעקב אחר 5 לוויינים בודדים בלבד.

אז האם זה מקרה של "כמה שיותר, יותר טוב"? … אולי לא ממש.כמובן, לא מדובר רק במעקב שרירותי אחר לוויינים. האלגוריתמים במקלט המפענחים את האותות, מפחיתים את ריבוי הנתיבים והמהירות שבה הוא מכנס את האותות הללו כדי להגדיר את מיקומך – כמו גם את מקור התיקון שלך – כולם בעלי חשיבות מכרעת.מה שאתה באמת רוצה להיות סמוך ובטוח בו הוא שהמקלט שלך מסוגל לעקוב אחר כל אותות הלוויין הזמינים כעת, מכיוון שככל שאתה עוקב אחר יותר אותות, כך יש יותר ההזדמנות עבור המקלט שלך לנצל את הפוטנציאל המרבי שלו. בסופו של דבר, מעקב אחר כל אותות הלוויין הזמינים מגדיל את הסיכויים שלך לקבל מיקום קבוע ולבצע את עבודתך בצורה היעילה והמדויקת ביותר.
​​​​​​​[
הטבלה הבאה מציגה רשימה של קבוצות הלווינים השונות, מספר הלוויינים שלהן, מספר האותות ודפוסי המסלול שלהן.

 

תוכן עניינים
סגור
Start typing to see posts you are looking for.
Set your categories menu in Theme Settings -> Header -> Menu -> Mobile menu (categories)
סרגל צד גלול כלפי מעלה