پرش به محتوا

گلوناس

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

گلوناس (به روسی:ГЛОНАСС:Глобальная Навигационная Спутниковая Система؛ واج‌نویسی:گلوبالنایا ناویگاتسیونایا سپوتنیکوایا سیستما) یا سامانهٔ ماهواره‌ای ناوبری جهانی، یک سامانهٔ ناوبری ماهواره‌ای بر مبنای موج‌های رادیویی است که به وسیلهٔ نیروی دفاعی هوا-فضای روسیه برای دولت روسیه فعالیت می‌کند. گلوناس، هم مکمل و هم جایگزینی برای سامانهٔ موقعیت‌یاب جهانی ایالات متحدهٔ آمریکا (جی پی اس) می‌باشد و تنها سامانهٔ جایگزین ناوبری می‌باشد که از لحاظ پوشش و دقت با جی پی اس قابل مقایسه است.

سامانه ماهواره‌ای ناوبری جهانی
پرونده:GLONASS logo.png
نشان‌واره
کشور مبدأ اتحاد جماهیر شوروی
(اکنون  روسیه)
اپراتور(ها)روسکوسموس
( روسیه)
نوعنظامی، غیرنظامی
وضعیتعملیاتی
پوششجهانی
دقت۲٫۸ تا ۷٫۳۸ متر
اطلاعات ماهواره‌ها
شمار ماهواره‌ها۲۴
ماهواره‌های در مدار۲۶
نخستین پرتاب۱۲ اکتبر ۱۹۸۲؛ ۴۳ سال پیش (۱۹۸۲-12}})
آخرین پرتاب۲ مارس ۲۰۲۵
مشخصات مداری
رژیم(های) مداری۳ صفحه MEO
ارتفاع مداری۱۹٬۱۳۰ کیلومتر

دستگاه‌های ناوبری ماهواره‌ای که از هر دو سامانه GPS و گلوناس پشتیبانی می‌کنند، ماهواره‌های بیشتری در دسترس دارند، به این معنی که موقعیت‌ها می‌توانند سریع‌تر و دقیق‌تر تعیین شوند، به‌ویژه در مناطق متراکم شهری که ساختمان‌ها ممکن است دید به برخی ماهواره‌ها را مسدود کنند.[۱][۲][۳] به دلیل انحراف مداری بالاتر، تکمیل‌کردن GPS با گلوناس همچنین موقعیت‌یابی در عرض‌های جغرافیایی بالا (نزدیک قطب‌ها) را بهبود می‌بخشد.[۴]

توسعه گلوناس در سال ۱۹۷۶ در اتحاد جماهیر شوروی آغاز شد. با شروع از ۱۲ اکتبر ۱۹۸۲، پرتاب‌های متعدد موشک، ماهواره‌هایی را به این سامانه اضافه کردند تا اینکه منظومه ماهواره‌ای در سال ۱۹۹۵ تکمیل شد. در سال ۲۰۰۱، پس از کاهش ظرفیت در اواخر دهه ۱۹۹۰، بازسازی این سامانه به اولویت دولت تبدیل شد و بودجه آن به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافت. گلوناس گران‌ترین برنامه روسکوسموس است که در سال ۲۰۱۰ یک‌سوم بودجه آن را به خود اختصاص داد.

تا سال ۲۰۱۰، گلوناس به پوشش کامل خاک روسیه دست یافت. در اکتبر ۲۰۱۱، منظومه مداری کامل با ۲۴ ماهواره بازیابی شد که پوشش کامل جهانی را ممکن ساخت. طراحی ماهواره‌های گلوناس چندین بار ارتقا یافته است و آخرین نسخه آن، گلوناس-کی۲ (GLONASS-K2)، در سال ۲۰۲۳ پرتاب شد.[۵]

تاریخچه

[ویرایش]

توسعهٔ گلوناس به وسیلهٔ اتحاد جماهیر شوروی در سال ۱۹۷۶ آغاز شد. با آغاز به کار در ۱۲ اکتبر ۱۹۸۲، موشک‌های متعددی ماهواره‌ها را به سامانه اضافه کردند تا آنجا که مدار در سال ۱۹۹۵ کامل شد. بعد از سال ۲۰۰۰ و در زمان ریاست جمهوری ولادیمیر پوتین، نوسازی سامانه در بالاترین اولویت دولت قرار گرفت و بودجهٔ آن افزایش یافت. گلوناس پرهزینه‌ترین برنامهٔ سازمان فضایی فدرال روسیه است که سومین بودجه‌اش را در سال ۲۰۱۰ مصرف کرد. تا سال ۲۰۱۰، گلوناس ۱۰۰٪ خاک روسیه و تا سال ۲۰۱۱، با نوسازی کامل مدار به وسیلهٔ ۲۴ ماهواره، کل کرهٔ زمین تحت پوشش قرار گرفت. طراحی‌های ماهواره‌های گلوناس تحت چندین بهینه‌سازی قرار گرفته‌است که آخرین نسخهٔ این بهینه‌سازی‌ها گلوناس-کا می‌باشد.

شرح سامانه

[ویرایش]


گلوناس یک سامانه ماهواره‌ای ناوبری جهانی است که تعیین موقعیت و سرعت در زمان واقعی را برای کاربران نظامی و غیرنظامی فراهم می‌کند. ماهواره‌ها در مدار میانی زمین در ارتفاع ۱۹٬۱۰۰ کیلومتری با زاویه انحراف ۶۴٫۸ درجه و دوره تناوب مداری ۱۱ ساعت و ۱۶ دقیقه قرار دارند (هر ۱۷ گردش، که در ۸ روز نجومی انجام می‌شود، ماهواره از همان مکان عبور می‌کند[۶]).[۷][۸] مدار گلوناس آن را به‌ویژه برای استفاده در عرض‌های جغرافیایی بالا (شمال یا جنوب) مناسب می‌سازد، جایی که دریافت سیگنال GPS می‌تواند مشکل‌ساز باشد.[۹][۱۰]

این منظومه در سه صفحه مداری عمل می‌کند که در هر یک هشت ماهواره با فواصل یکسان قرار دارند.[۸] یک منظومه کاملاً عملیاتی با پوشش جهانی شامل ۲۴ ماهواره است، در حالی که ۱۸ ماهواره برای پوشش قلمرو روسیه ضروری است. برای به دست آوردن موقعیت مکانی، گیرنده باید در برد حداقل چهار ماهواره باشد.[۷]

سیگنال

[ویرایش]

دسترسی چندگانه تقسیم فرکانسی (FDMA)

[ویرایش]
یک گیرنده ترکیبی گلوناس/جی‌پی‌اس، مقاوم‌سازی شده برای ارتش روسیه، ۲۰۰۳
یک بیکن رادیویی شخصی ترکیبی گلوناس/جی‌پی‌اس

ماهواره‌های گلوناس دو نوع سیگنال ارسال می‌کنند: سیگنال با دقت استاندارد باز L1OF/L2OF، و سیگنال با دقت بالا و مبهم‌سازی شده L1SF/L2SF.

این سیگنال‌ها از کدگذاری DSSS و مدولاسیون کلیدزنی تغییر فاز باینری (BPSK) مشابه سیگنال‌های GPS استفاده می‌کنند. همه ماهواره‌های گلوناس همان کد را به عنوان سیگنال دقت استاندارد خود ارسال می‌کنند؛ با این حال، هر کدام روی فرکانس متفاوتی با استفاده از تکنیک دسترسی چندگانه تقسیم فرکانسی (FDMA) ۱۵ کاناله ارسال می‌کنند که در دو طرف ۱۶۰۲٫۰ مگاهرتز (معروف به باند L1) گسترده شده است. فرکانس مرکزی برابر است با 1602 MHz + n \times 0.5625 MHz، که در آن n شماره کانال فرکانس ماهواره است ($n=-6,...,0,...,6$، قبلاً $n=0,...,13$). سیگنال‌ها در یک مخروط ۳۸ درجه‌ای، با استفاده از قطبش دایره‌ای راست‌گرد، با EIRP بین ۲۵ تا ۲۷ دسی‌بل وات (۳۱۶ تا ۵۰۰ وات) ارسال می‌شوند. توجه داشته باشید که منظومه ۲۴ ماهواره‌ای تنها با ۱۵ کانال تطبیق داده شده است؛ این کار با استفاده از کانال‌های فرکانسی یکسان برای پشتیبانی از جفت ماهواره‌های پادپا (سمت مقابل سیاره در مدار) انجام می‌شود، زیرا این ماهواره‌ها هرگز به‌طور هم‌زمان در دید یک کاربر زمینی قرار نمی‌گیرند.

سیگنال‌های باند L2 از همان FDMA سیگنال‌های باند L1 استفاده می‌کنند، اما در اطراف ۱۲۴۶ مگاهرتز با فرکانس مرکزی $1246 MHz + n \times 0.4375 MHz$ ارسال می‌شوند، جایی که $n$ همان محدوده L1 را پوشش می‌دهد.[۱۱] در طراحی اولیه گلوناس، تنها سیگنال با دقت بالا و مبهم‌سازی شده در باند L2 پخش می‌شد، اما با شروع از گلوناس-ام، یک سیگنال مرجع غیرنظامی اضافی (L2OF) با کد دقت استاندارد مشابه سیگنال L1OF پخش می‌شود.

سیگنال دقت استاندارد باز با جمع ماژول-۲ (XOR) از یک کد فاصله‌یابی شبه‌تصادفی ۵۱۱ کیلوبیت بر ثانیه، پیام ناوبری ۵۰ بیت بر ثانیه، و یک توالی کمکی مآندر ۱۰۰ هرتز (کد منچستر) تولید می‌شود که همگی با استفاده از یک نوسان‌ساز زمان/فرکانس واحد تولید می‌شوند. کد شبه‌تصادفی با یک ثبات انتقال ۹ مرحله‌ای که با دوره ۱ میلی‌ثانیه کار می‌کند، تولید می‌شود.

پیام ناوبری با سرعت ۵۰ بیت در ثانیه مدوله می‌شود. سوپرفریم سیگنال باز ۷۵۰۰ بیت طول دارد و شامل ۵ فریم ۳۰ ثانیه‌ای است که ارسال پیام پیوسته ۱۵۰ ثانیه (۲٫۵ دقیقه) طول می‌کشد. هر فریم ۱۵۰۰ بیت طول دارد و شامل ۱۵ رشته ۱۰۰ بیتی (۲ ثانیه برای هر رشته) است، که ۸۵ بیت (۱٫۷ ثانیه) برای داده‌ها و بیت‌های چک‌سام، و ۱۵ بیت (۰٫۳ ثانیه) برای نشان‌گذاری زمانی است. رشته‌های ۱ تا ۴ داده‌های فوری برای ماهواره فرستنده را ارائه می‌دهند و در هر فریم تکرار می‌شوند؛ داده‌ها شامل افمریس، آفست‌های ساعت و فرکانس، و وضعیت ماهواره هستند. رشته‌های ۵ تا ۱۵ داده‌های غیرفوری (یعنی آلماناک) را برای هر ماهواره در منظومه ارائه می‌دهند، به‌طوری که فریم‌های I تا IV هر کدام پنج ماهواره را توصیف می‌کنند و فریم V چهار ماهواره باقی‌مانده را شرح می‌دهد.

افمریس‌ها هر ۳۰ دقیقه با استفاده از داده‌های بخش کنترل زمینی به‌روز می‌شوند؛ آن‌ها از مختصات کارتزین زمین‌مرکز زمین‌ثابت (ECEF) در موقعیت و سرعت استفاده می‌کنند و شامل پارامترهای شتاب ناشی از ماه و خورشید (Lunisolar) هستند. آلماناک از عناصر مداری اصلاح‌شده (عناصر کپلری) استفاده می‌کند و روزانه به‌روز می‌شود.

سیگنال دقیق‌تر با دقت بالا برای کاربران مجاز، مانند ارتش روسیه، در دسترس است، اما برخلاف کد P(Y) ایالات متحده که توسط یک کد W رمزگذاری‌شده مدوله می‌شود، کدهای استفاده محدود گلوناس به صورت آشکار و تنها با استفاده از امنیت از طریق ابهام پخش می‌شوند. جزئیات سیگنال با دقت بالا فاش نشده است. مدولاسیون (و در نتیجه استراتژی ردیابی) بیت‌های داده روی کد L2SF اخیراً از حالت بدون مدولاسیون به رگبار (burst) ۲۵۰ بیت بر ثانیه در فواصل تصادفی تغییر کرده است. کد L1SF توسط داده‌های ناوبری با سرعت ۵۰ بیت بر ثانیه بدون کد مآندر منچستر مدوله می‌شود.

سیگنال با دقت بالا به صورت تربیع فاز با سیگنال دقت استاندارد پخش می‌شود و عملاً همان موج حامل را به اشتراک می‌گذارد، اما با پهنای باندی ده برابر بیشتر از سیگنال باز. فرمت پیام سیگنال با دقت بالا منتشر نشده باقی مانده است، اگرچه تلاش‌ها برای مهندسی معکوس نشان می‌دهد که سوپرفریم از ۷۲ فریم تشکیل شده است که هر کدام شامل ۵ رشته ۱۰۰ بیتی است و ارسال آن ۱۰ ثانیه طول می‌کشد، با طول کل ۳۶٬۰۰۰ بیت یا ۷۲۰ ثانیه (۱۲ دقیقه) برای کل پیام ناوبری. داده‌های اضافی ظاهراً به پارامترهای حیاتی شتاب ماه و خورشید و جملات تصحیح ساعت اختصاص داده شده‌اند.

دقت
[ویرایش]

در اوج کارایی، سیگنال با دقت استاندارد، دقت موقعیت‌یابی افقی در محدوده ۵ تا ۱۰ متر، موقعیت‌یابی عمودی در محدوده ۱۵ متر، اندازه‌گیری بردار سرعت در محدوده ۱۰۰ میلی‌متر بر ثانیه، و زمان‌سنجی در محدوده ۲۰۰ نانوثانیه را ارائه می‌دهد، که همگی بر اساس اندازه‌گیری‌های هم‌زمان از چهار ماهواره نسل اول هستند؛[۱۲] ماهواره‌های جدیدتر مانند گلوناس-ام این ارقام را بهبود می‌بخشند.

گلوناس از یک مبنای مختصاتی به نام "PZ-90" (پارامترهای زمین ۱۹۹۰ – Parametry Zemli 1990) استفاده می‌کند، که در آن مکان دقیق قطب شمال به عنوان میانگین موقعیت آن از سال ۱۹۹۰ تا ۱۹۹۵ داده شده است. این در تضاد با مبنای مختصاتی GPS، یعنی WGS 84 است که از موقعیت قطب شمال در سال ۱۹۸۴ استفاده می‌کند. از ۱۷ سپتامبر ۲۰۰۷، مبنای PZ-90 به نسخه PZ-90.02 به‌روزرسانی شده است که اختلاف آن با WGS 84 در هر جهت کمتر از ۴۰۰ میلی‌متر است. از ۳۱ دسامبر ۲۰۱۳، نسخه PZ-90.11 در حال پخش است که با سامانه مرجع بین‌المللی زمینی و قاب ۲۰۰۸ (ITRF2008) در اپوک ۲۰۱۱٫۰ در سطح سانتی‌متر هم‌تراز شده است، اما در حالت ایده‌آل باید تبدیلی به ITRF2008 انجام شود.[۱۳][۱۴]

دسترسی چندگانه تقسیم کدی (CDMA)

[ویرایش]

از سال ۲۰۰۸، سیگنال‌های جدید CDMA برای استفاده در گلوناس در حال تحقیق و بررسی هستند.[۱۵][۱۶][۱۷][۱۸][۱۹][۲۰][۲۱][۲۲][۲۳]

اسناد کنترل رابط برای سیگنال‌های CDMA گلوناس در اوت ۲۰۱۶ منتشر شد.[۲۴] به گفته توسعه‌دهندگان گلوناس، سه سیگنال CDMA باز و دو سیگنال محدود (محرمانه) وجود خواهد داشت. سیگنال باز L3OC در مرکز ۱۲۰۲٫۰۲۵ مگاهرتز قرار دارد و از مدولاسیون BPSK(10) برای هر دو کانال داده و پایلوت استفاده می‌کند؛ کد مسافت‌سنجی با سرعت ۱۰٫۲۳ میلیون چیپ در ثانیه مخابره می‌شود، که با استفاده از QPSK با داده هم‌فاز و پایلوت متعامد روی فرکانس حامل مدوله می‌شود. داده‌ها با کد بارکر ۵ بیتی و پایلوت با کد نیومن-هافمن ۱۰ بیتی کدگذاری خطا می‌شوند.[۲۵][۲۶]

سیگنال‌های باز L1OC و محدود L1SC در مرکز ۱۶۰۰٫۹۹۵ مگاهرتز، و سیگنال‌های باز L2OC و محدود L2SC در مرکز ۱۲۴۸٫۰۶ مگاهرتز متمرکز شده‌اند که با سیگنال‌های FDMA گلوناس هم‌پوشانی دارند. سیگنال‌های باز L1OC و L2OC از تسهیم‌سازی با تقسیم زمانی برای انتقال سیگنال‌های پایلوت و داده استفاده می‌کنند، با مدولاسیون BPSK(1) برای داده و مدولاسیون BOC(1,1) برای پایلوت؛ سیگنال‌های محدود باند پهن L1SC و L2SC از مدولاسیون BOC (5, 2.5) برای هر دو داده و پایلوت استفاده می‌کنند که در فاز متعامد نسبت به سیگنال‌های باز مخابره می‌شوند؛ این کار قدرت سیگنال اوج را دور از فرکانس مرکزی سیگنال‌های باز باند باریک قرار می‌دهد.[۲۱][۲۷]

کلیدزنی تغییر فاز دودویی (BPSK) توسط سیگنال‌های استاندارد GPS و گلوناس استفاده می‌شود. مدولاسیون حامل افست باینری (BOC) مدولاسیونی است که توسط گالیلئو، جی‌پی‌اس مدرن‌شده و بیدو-۲ استفاده می‌شود.

پیام ناوبری سیگنال‌های CDMA به صورت دنباله‌ای از رشته‌های متنی مخابره می‌شود. پیام دارای اندازه متغیر است - هر شبه‌فریم معمولاً شامل شش رشته است و حاوی اطلاعات مداری برای ماهواره فعلی (رشته‌های نوع ۱۰، ۱۱ و ۱۲ در یک دنباله) و بخشی از آلماناک برای سه ماهواره (سه رشته از نوع ۲۰) است. برای مخابره آلماناک کامل برای تمام ۲۴ ماهواره فعلی، یک ابرفریم متشکل از ۸ شبه‌فریم مورد نیاز است. در آینده، ابرفریم به ۱۰ شبه‌فریم داده گسترش خواهد یافت تا ۳۰ ماهواره کامل را پوشش دهد.[۲۸]

پیام همچنین می‌تواند حاوی پارامترهای چرخش زمین، مدل‌های یونوسفر، پارامترهای مدار بلندمدت برای ماهواره‌های گلوناس و پیام‌های کوسپاس-سارست باشد. نشانگر زمان سامانه با هر رشته مخابره می‌شود؛ اصلاح ثانیه کبیسه UTC با کوتاه کردن یا طولانی کردن (پر کردن با صفر) رشته نهایی روز به اندازه یک ثانیه انجام می‌شود و رشته‌های غیرعادی توسط گیرنده نادیده گرفته می‌شوند.[۲۸]

رشته‌ها دارای یک برچسب نسخه برای تسهیل سازگاری رو به جلو هستند: ارتقاهای آینده در فرمت پیام باعث از کار افتادن تجهیزات قدیمی‌تر نخواهد شد، که با نادیده گرفتن داده‌های جدید به کار خود ادامه می‌دهند (تا زمانی که منظومه همچنان انواع رشته‌های قدیمی را مخابره می‌کند)، اما تجهیزات به‌روز قادر به استفاده از اطلاعات اضافی از ماهواره‌های جدیدتر خواهند بود.[۲۹]

پیام ناوبری سیگنال L3OC با سرعت ۱۰۰ بیت بر ثانیه مخابره می‌شود و هر رشته از نمادها ۳ ثانیه (۳۰۰ بیت) طول می‌کشد. ارسال یک شبه‌فریم متشکل از ۶ رشته، ۱۸ ثانیه (۱۸۰۰ بیت) زمان می‌برد. یک ابرفریم متشکل از ۸ شبه‌فریم، ۱۴٬۴۰۰ بیت طول دارد و ارسال آلماناک کامل ۱۴۴ ثانیه (۲ دقیقه و ۲۴ ثانیه) زمان می‌برد.

پیام ناوبری سیگنال L1OC با سرعت ۱۰۰ بیت بر ثانیه مخابره می‌شود. طول رشته ۲۵۰ بیت است و ارسال آن ۲٫۵ ثانیه طول می‌کشد. یک شبه‌فریم ۱۵۰۰ بیت (۱۵ ثانیه) طول دارد و یک ابرفریم ۱۲٬۰۰۰ بیت یا ۱۲۰ ثانیه (۲ دقیقه) است. سیگنال L2OC هیچ پیام ناوبری را مخابره نمی‌کند و تنها کدهای شبه‌فاصله را ارسال می‌کند:

نقشه راه نوسازی گلوناس
سری ماهواره پرتاب‌ها وضعیت فعلی خطای ساعت سیگنال‌های FDMA سیگنال‌های CDMA سیگنال‌های CDMA هم‌کنش‌پذیر
۱۶۰۲ + n×۰٫۵۶۲۵ مگاهرتز ۱۲۴۶ + n×۰٫۴۳۷۵ مگاهرتز ۱۶۰۰٫۹۹۵ مگاهرتز ۱۲۴۸٫۰۶ مگاهرتز ۱۲۰۲٫۰۲۵ مگاهرتز ۱۵۷۵٫۴۲ مگاهرتز ۱۲۰۷٫۱۴ مگاهرتز ۱۱۷۶٫۴۵ مگاهرتز
گلوناس ۱۹۸۲–۲۰۰۵ خارج از رده ۵‎×۱۰−۱۳ L1OF, L1SF L2SF
گلوناس-ام ۲۰۰۳–۲۰۲۲ عملیاتی ۱‎×۱۰−۱۳ L1OF, L1SF L2OF, L2SF - - L3OC ‡
گلوناس-کی ۲۰۱۱– عملیاتی ۵‎×۱۰−۱۴...۱‎×۱۰−۱۳ L1OF, L1SF L2OF, L2SF - - L3OC
گلوناس-کی۲ ۲۰۲۳– در حال آزمایش ۵‎×۱۰−۱۵...۵‎×۱۰−۱۴ L1OF, L1SF L2OF, L2SF L1OC, L1SC L2OC, L2SC L3OC
گلوناس-وی ۲۰۲۵– فاز طراحی L1OF, L1SF L2OF, L2SF L1OC, L1SC L2OC, L2SC L3OC, L3SVI
گلوناس-کی‌ام ۲۰۳۰– فاز تحقیقاتی L1OF, L1SF L2OF, L2SF L1OC, L1SC L2OC, L2SC L3OC, L3SVI L1OCM L3OCM L5OCM
"O": سیگنال باز (دقت استاندارد)، "S": سیگنال مبهم (دقت بالا)؛ "F": FDMA، "С": CDMA؛ n=−۷،−۶،−۵،...،۶

‡فضاپیماهای گلوناس-ام تولید شده از سال ۲۰۱۴ شامل سیگنال L3OC هستند.

ماهواره آزمایشی گلوناس-کی۱ که در سال ۲۰۱۱ پرتاب شد، سیگنال L3OC را معرفی کرد. ماهواره‌های گلوناس-ام تولید شده از سال ۲۰۱۴ (شماره سریال ۷۵۵ به بالا) نیز سیگنال L3OC را برای اهداف آزمایشی مخابره خواهند کرد.

ماهواره‌های ارتقا یافته گلوناس-کی۱ و گلوناس-کی۲ که قرار است از سال ۲۰۲۳ پرتاب شوند، مجموعه کاملی از سیگنال‌های مدرن CDMA را در باندهای موجود L1 و L2 ارائه خواهند داد که شامل L1SC، L1OC، L2SC و L2OC و همچنین سیگنال L3OC است. سری گلوناس-کی۲ باید به تدریج جایگزین ماهواره‌های موجود شود، که از سال ۲۰۲۳ آغاز می‌شود، زمانی که پرتاب‌های گلوناس-ام متوقف خواهد شد.[۲۳][۳۰]

ماهواره‌های گلوناس-کی‌ام تا سال ۲۰۲۵ پرتاب خواهند شد. سیگنال‌های باز اضافی برای این ماهواره‌ها در حال مطالعه هستند که بر اساس فرکانس‌ها و فرمت‌های مورد استفاده توسط سیگنال‌های موجود GPS، گالیلئو و بیدو/کامپس می‌باشند:

  • سیگنال باز L1OCM با استفاده از مدولاسیون BOC(1,1) در مرکز ۱۵۷۵٫۴۲ مگاهرتز، شبیه به سیگنال جی‌پی‌اس مدرن‌شده L1C، سیگنال E1 گالیلئو و سیگنال B1C بیدو/کامپس؛
  • سیگنال باز L5OCM با استفاده از مدولاسیون BPSK(10) در مرکز ۱۱۷۶٫۴۵ مگاهرتز، شبیه به «ایمنی جان» (L5) جی‌پی‌اس، سیگنال E5a گالیلئو و سیگنال B2a بیدو/کامپس؛[۳۱]
  • سیگنال باز L3OCM با استفاده از مدولاسیون BPSK(10) در مرکز ۱۲۰۷٫۱۴ مگاهرتز، شبیه به سیگنال E5b گالیلئو و سیگنال B2b بیدو/کامپس.[۱۷]

چنین آرایشی امکان پیاده‌سازی آسان‌تر و ارزان‌تر گیرنده‌های چند-استاندارد GNSS را فراهم می‌کند.

با معرفی سیگنال‌های CDMA، این منظومه تا سال ۲۰۲۵ به ۳۰ ماهواره فعال گسترش خواهد یافت؛ این امر ممکن است در نهایت مستلزم منسوخ شدن سیگنال‌های FDMA باشد.[۳۲] ماهواره‌های جدید در سه صفحه مداری اضافی مستقر خواهند شد و مجموع صفحات را از سه صفحه فعلی به شش صفحه می‌رسانند—که توسط سامانه نظارت و اصلاح دیفرانسیل (SDCM) پشتیبانی می‌شود. SDCM یک سامانه افزایشی GNSS مبتنی بر شبکه‌ای از ایستگاه‌های کنترل زمینی و ماهواره‌های مخابراتی لوچ ۵ای و لوچ ۵بی است.[۳۳][۳۴] ماهواره‌های گلوناس-کی‌ام همچنین از سیگنال باز جدید L3SVI برای پخش موقعیت‌یابی دقیق نقطه‌ای (PPP) جهت ارائه خدمات دقت بالای گلوناس استفاده خواهند کرد.[۳۵] شش ماهواره اضافی گلوناس-وی (Glonass-V) که از مدار توندرا در سه صفحه مداری استفاده می‌کنند، از سال ۲۰۲۵ پرتاب خواهند شد؛[۵] این بخش مداری منطقه‌ای با مدار بالا، دسترس‌پذیری منطقه‌ای را افزایش داده و دقت را در نیم‌کره شرقی ۲۵٪ بهبود می‌بخشد، که مشابه سامانه ماهواره‌ای کوازی-زنیث (QZSS) ژاپن و بیدو-۱ است.[۳۶] ماهواره‌های جدید دو ردپای زمینی (مسیر زمینی) با انحراف ۶۴٫۸ درجه، خروج از مرکز ۰٫۰۷۲، دوره تناوب ۲۳٫۹ ساعت و طول گره صعودی ۶۰ و ۱۲۰ درجه تشکیل خواهند داد. فضاپیماهای گلوناس-وی بر اساس پلتفرم گلوناس-کی ساخته شده‌اند و تنها سیگنال‌های جدید CDMA را پخش خواهند کرد.[۳۶] پیش‌تر مدار مولنیا، مدار زمین‌همگام یا مدار مایل نیز برای بخش منطقه‌ای در نظر گرفته شده بودند.[۱۷][۲۸]

روسکاسموس همچنین قصد دارد تا ۲۴۰ ماهواره کوچک را در مدار نزدیک زمین (LEO) پرتاب کند تا دسترس‌پذیری سیگنال و مقاومت در برابر تداخل را بهبود بخشد؛ ماهواره‌های LEO دارای عمر محدود ۵ ساله خواهند بود تا امکان سرعت جایگزینی سریع‌تر فراهم شود.[۳۵]

پیام ناوبری

[ویرایش]

L1OC

[ویرایش]
رشته تمام‌طول برای پیام ناوبری L1OC
فیلداندازه، بیتتوضیحات
کد زمانیСМВ۱۲دنباله بیت ثابت ۰۱۰۱ ۱۱۱۱ ۰۰۰۱ (5F1h)
نوع رشتهТип۶نوع پیام ناوبری
شناسه ماهوارهj۶شماره شناسه سیستمی ماهواره (۱ تا ۶۳؛ ۰ تا زمان خاموشی سیگنال FDMA رزرو شده است)
وضعیت ماهوارهГj۱این ماهواره:
۰ — سالم است،
۱ — در وضعیت خطا است
قابلیت اطمینان دادهlj۱پیام‌های ناوبری مخابره شده:
۰ — معتبر هستند،
۱ — نامعتبر هستند
فراخوانی کنترل زمینیП1۴(رزرو شده برای استفاده سیستم)
حالت جهت‌گیریП2۱حالت جهت‌گیری ماهواره:
۰ — کنترل حسگر خورشید،
۱ — اجرای رانش پیش‌بینانه یا انتقال حالت
تصحیح UTCКР۲در آخرین روز سه‌ماهه جاری، در ساعت ۰۰:۰۰ (۲۴:۰۰)، یک ثانیه کبیسه UTC:
۰ — انتظار نمی‌رود،
۱ — با مقدار مثبت انتظار می‌رود،
۲ — نامشخص،
۳ — با مقدار منفی انتظار می‌رود
اجرای تصحیحА۱پس از پایان رشته فعلی، تصحیح UTC:
۰ — انتظار نمی‌رود،
۱ — انتظار می‌رود
زمان ماهوارهОМВ۱۶زمان آن‌برد (داخلی) روز در بازه‌های ۲ ثانیه‌ای (۰ تا ۴۳۱۹۹)
اطلاعات۱۸۴محتوای فیلد اطلاعات توسط نوع رشته تعریف می‌شود
CRCЦК۱۶کد افزونگی چرخشی (CRC)
مجموع۲۵۰

L3OC

[ویرایش]
رشته تمام‌طول برای پیام ناوبری L3OC
فیلداندازه، بیتتوضیحات
کد زمانیСМВ۲۰دنباله بیت ثابت ۰۰۰۰ ۰۱۰۰ ۱۰۰۱ ۰۱۰۰ ۱۱۱۰ (0494Eh)
نوع رشتهТип۶نوع پیام ناوبری
زمان ماهوارهОМВ۱۵زمان آن‌برد (داخلی) روز در بازه‌های ۳ ثانیه‌ای (۰ تا ۲۸۷۹۹)
شناسه ماهوارهj۶همانند سیگنال L1OC
وضعیت ماهوارهГj۱
قابلیت اطمینان دادهlj۱
فراخوانی کنترل زمینیП1۴
حالت جهت‌گیری۱
تصحیح UTCКР۲
اجرای تصحیحА۱
اطلاعات۲۱۹محتوای فیلد اطلاعات توسط نوع رشته تعریف می‌شود
CRCЦК۲۴کد افزونگی چرخشی (CRC)
مجموع۳۰۰

ویژگی‌های مشترک سیگنال‌های باز CDMA

[ویرایش]
انواع رشته برای سیگنال‌های ناوبری
نوعمحتوای فیلد اطلاعات
۰(رزرو شده برای استفاده سیستم)
۱رشته کوتاه برای ثانیه کبیسه منفی
۲رشته بلند برای ثانیه کبیسه مثبت
۱۰، ۱۱، ۱۲اطلاعات زمان واقعی (افمریس‌ها و آفست‌های زمان-فرکانس).
به صورت بسته‌ای از سه رشته متوالی مخابره می‌شود.
۱۶پارامترهای جهت‌گیری ماهواره برای مانور رانش پیش‌بینانه
۲۰آلماناک (Almanac)
۲۵پارامترهای چرخش زمین، مدل‌های یونوسفر، و مدل مقیاس زمانی برای اختلاف بین UTC(SU) و TAI
۳۱، ۳۲پارامترهای مدل حرکت بلندمدت
۵۰پیام سرویس کوسپاس-سارسَت (Cospas-Sarsat) — فقط سیگنال L1OC
۶۰پیام متنی
فیلد اطلاعات رشته نوع ۲۰ (آلماناک) برای مدار نوع ۰.[nb ۱]
فیلداندازه، بیتوزن بیت پایین (LSB)توضیحات
نوع مدارТО۲۱۰ — مدار دایره‌ای با ارتفاع ۱۹٬۱۰۰ کیلومتر [nb ۲]
شماره ماهوارهNS۶۱تعداد کل ماهواره‌هایی که سیگنال‌های CDMA را مخابره می‌کنند (۱ تا ۶۳) و در آلماناک به آن‌ها ارجاع داده شده است.
سن آلماناکEA۶۱تعداد روزهای کامل سپری شده از آخرین به‌روزرسانی آلماناک.
روز جاریNA۱۱۱شماره روز (۱ تا ۱۴۶۱) در یک بازه چهار ساله که از ۱ ژانویه آخرین سال کبیسه آغاز می‌شود [nb ۳].
وضعیت سیگنالPCA۵۱فیلد بیتی کدگذاری کننده انواع سیگنال‌های CDMA مخابره شده توسط ماهواره.
سه بیت بالاتر مربوط به سیگنال‌های L1، L2 و L3 هستند:
۰ — مخابره می‌شود،
۱ — مخابره نمی‌شود
نوع ماهوارهPCA۳۱مدل ماهواره و مجموعه سیگنال‌های CDMA مخابره شده:
۰ — گلوناس-ام (سیگنال L3)،
۱ — گلوناس-کی۱ (سیگنال L3)،
۲ — گلوناس-کی۱ (سیگنال‌های L2 و L3)،
۳ — گلوناس-کی۲ (سیگنال‌های L1، L2 و L3)
تصحیح زمانτA۱۴$2^{-20}$تصحیح تقریبی از مقیاس زمانی آن‌برد به مقیاس زمانی گلوناس (±۷٫۸×۱۰−۳ ثانیه).
صعود (Ascension)λA۲۱$2^{-20}$طول جغرافیایی اولین گره مداری ماهواره (۱± نیم‌دور).
زمان صعودtλA۲۱$2^{-5}$زمان روز هنگامی که ماهواره از اولین گره مداری خود عبور می‌کند (۰ تا ۴۴۱۰۰ ثانیه).
انحراف (Inclination)ΔiA۱۵$2^{-20}$تنظیمات نسبت به انحراف اسمی (۶۴٫۸ درجه) مدار ماهواره در لحظه صعود (۰٫۰۱۵۶± نیم‌دور).
خروج از مرکزεA۱۵$2^{-20}$خروج از مرکز مدار ماهواره در زمان صعود (۰ تا ۰٫۰۳).
حضیش (Perigee)ωA۱۶$2^{-15}$آرگومان حضیش ماهواره در زمان صعود (۱± نیم‌دور).
دوره تناوبΔTA۱۹$2^{-9}$تنظیمات نسبت به دوره تناوب مداری دراکونیک اسمی ماهواره (۴۰۵۴۴ ثانیه) در لحظه صعود (۵۱۲± ثانیه).
تغییر دوره تناوبΔṪA۷$2^{-14}$سرعت تغییر دوره تناوب مداری دراکونیک در لحظه صعود (±۳٫۹×۱۰−۳ ثانیه/مدار).
(رزرو شده)L1OC: ۲۳-
L3OC: ۵۸
  1. ↑ فیلد پیام ناوبری j (شناسه ماهواره) به ماهواره‌ای که آلماناک آن مخابره می‌شود (jA) ارجاع می‌دهد.
  2. ↑ مجموعه پارامترهای آلماناک به نوع مدار بستگی دارد. ماهواره‌هایی با مدارهای زمین‌همگام، مدار میانی زمین و بیضوی بالا ممکن است در آینده به کار گرفته شوند.
  3. ↑ برخلاف تقویم میلادی، تمام سال‌هایی که دقیقاً بر ۱۰۰ بخش‌پذیر هستند (مانند ۲۱۰۰ و غیره) طبق زمان فرمان مسکو به عنوان سال‌های کبیسه در نظر گرفته می‌شوند.

ماهواره‌ها

[ویرایش]
ماکت فضاپیمای گلوناس-کی

پیمانکار اصلی برنامه گلوناس، شرکت سهامی سیستم‌های ماهواره‌ای اطلاعاتی رشتنیف (ISS Reshetnev، که قبلاً NPO-PM نامیده می‌شد) است. این شرکت که در ژلزنوگورسک واقع شده، طراح تمام ماهواره‌های گلوناس است که با همکاری «انستیتو مهندسی دستگاه‌های فضایی» (ru:РНИИ КП) و «انستیتوی ناوبری رادیویی و زمان روسیه» فعالیت می‌کند. تولید سریالی ماهواره‌ها توسط شرکت مجتمع تولیدی پولیوت در امسک انجام می‌شود.

در طول سه دهه توسعه، طراحی ماهواره‌ها دستخوش بهبودهای متعددی شده است و می‌توان آن‌ها را به سه نسل تقسیم کرد: گلوناس اصلی (از ۱۹۸۲)، گلوناس-ام (از ۲۰۰۳) و گلوناس-کی (از ۲۰۱۱). هر ماهواره گلوناس دارای کد GRAU به شماره 11F654 است و هر یک از آن‌ها همچنین دارای نام نظامی «کاسموس-NNNN» می‌باشند.[۳۷]

نسل اول

[ویرایش]

نسل اول واقعی ماهواره‌های گلوناس (که «اورگان» نیز نامیده می‌شوند) همگی وسایل نقلیه پایدارشده در سه محور بودند که معمولاً وزنشان 1250 کیلوگرم بود و به یک سیستم پیشرانش متوسط برای جابجایی در داخل منظومه مجهز بودند. با گذشت زمان، آن‌ها به مدل‌های «بلوک IIa»، «بلوک IIb» و «بلوک IIv» ارتقا یافتند که هر بلوک شامل بهبودهای تدریجی بود.

شش ماهواره از «بلوک IIa» در سال‌های ۱۹۸۵–۱۹۸۶ با استانداردهای زمانی و فرکانسی بهبودیافته نسبت به نمونه‌های اولیه و پایداری فرکانس افزایش‌یافته پرتاب شدند. این فضاپیماها همچنین میانگین عمر عملیاتی ۱۶ ماهه را نشان دادند. فضاپیماهای «بلوک IIb» با عمر طراحی دو ساله در سال ۱۹۸۷ ظاهر شدند که در مجموع ۱۲ فروند از آن‌ها پرتاب شد، اما نیمی از آن‌ها در حوادث پرتابگر از دست رفتند. شش فضاپیمایی که به مدار رسیدند، عملکرد خوبی داشتند و به‌طور میانگین نزدیک به ۲۲ ماه کار کردند.

«بلوک IIv» پرتعدادترین مدل از نسل اول بود. این مدل که به‌طور انحصاری از ۱۹۸۸ تا ۲۰۰۰ استفاده می‌شد و پرتاب آن تا سال ۲۰۰۵ ادامه داشت، شامل ۵۶ ماهواره پرتاب شده بود. عمر طراحی آن سه سال بود، با این حال بسیاری از فضاپیماها از این مدت فراتر رفتند، به طوری که یکی از مدل‌های آخر ۶۸ ماه دوام آورد که تقریبا دو برابر عمر اسمی بود.[۳۸]

ماهواره‌های بلوک II معمولاً به صورت دسته‌های سه تایی از پایگاه فضایی بایکونور با استفاده از بوسترهای پروتون-کی به همراه بلوک-دی‌ام۲ یا پروتون-کی به همراه بریز-ام پرتاب می‌شدند. تنها استثنا در دو پرتاب بود که در آن‌ها یک ماهواره اتالون (بازتابنده ژئودتیک) جایگزین یک ماهواره گلوناس شد.

نسل دوم

[ویرایش]

نسل دوم ماهواره‌ها، که با نام گلوناس-ام شناخته می‌شوند، از سال ۱۹۹۰ توسعه یافتند و اولین بار در سال ۲۰۰۳ پرتاب شدند. این ماهواره‌ها دارای طول عمر به مراتب افزایش‌یافته هفت سال هستند و وزنشان کمی بیشتر و برابر ۱٬۴۸۰ کیلوگرم[ابزار تبدیل: یکای ناشناخته] است. قطر آن‌ها تقریباً 2.4 متر و ارتفاعشان 3.7 متر است و طول دهانه آرایه خورشیدی آن‌ها 7.2 متر می‌باشد که توانایی تولید برق ۱۶۰۰ وات را در زمان پرتاب فراهم می‌کند. ساختار بار مفید در قسمت انتهایی، ۱۲ آنتن اصلی را برای مخابره باند L در خود جای داده است. بازتابنده‌های لیزری گوشه‌مکعبی نیز برای کمک به تعیین دقیق مدار و تحقیقات ژئودتیک حمل می‌شوند. ساعت‌های سزیمی آن‌برد، منبع کلاک محلی را تأمین می‌کنند. ۵۲ ماهواره گلوناس-ام تولید و پرتاب شده است.

تا پایان سال ۲۰۱۳ در مجموع ۴۱ ماهواره از نسل دوم پرتاب شد. همانند نسل قبلی، فضاپیماهای نسل دوم نیز به صورت سه تایی با استفاده از بوسترهای پروتون-کی بلوک-دی‌ام۲ یا پروتون-کی بریز-ام پرتاب شدند. برخی نیز به صورت تکی با سایوز-۲-۱بی/فرگات به فضا ارسال شدند.

در ژوئیه ۲۰۱۵، ISS Reshetnev اعلام کرد که ساخت آخرین فضاپیمای گلوناس-ام (شماره ۶۱) را تکمیل کرده و آن را به همراه هشت ماهواره از پیش ساخته شده در انبار نگه داشته تا در نوبت پرتاب قرار گیرند.[۳۹][۴۰]

در تاریخ ۲۲ سپتامبر ۲۰۱۷، ماهواره گلوناس-ام شماره ۵۲ وارد عملیات شد و گروه مداری دوباره به ۲۴ وسیله فضایی افزایش یافت.[۴۱]

نسل سوم

[ویرایش]

گلوناس-کی یک بهبود قابل توجه نسبت به نسل قبلی است: این نخستین ماهواره گلوناس است که «فشارگذاری‌نشده» (Unpressurized) است و جرم آن به شدت کاهش یافته و به ۷۵۰ کیلوگرم[ابزار تبدیل: یکای ناشناخته] رسیده است (در مقایسه با ۱٬۴۵۰ کیلوگرم[ابزار تبدیل: یکای ناشناخته] در گلوناس-ام). این ماهواره دارای عمر عملیاتی ۱۰ سال است، در حالی که عمر نسل دوم گلوناس-ام ۷ سال بود. این ماهواره سیگنال‌های ناوبری بیشتری را برای بهبود دقت سیستم مخابره خواهد کرد — از جمله سیگنال‌های جدید CDMA در باندهای L3 و L5 که از مدولاسیونی مشابه با جی‌پی‌اس مدرن، گالیلئو و بیدو استفاده می‌کنند. گلوناس-کی شامل ۲۶ ماهواره با شاخص ماهواره‌ای ۶۵ تا ۹۸ است که به طور گسترده در فضای نظامی روسیه استفاده می‌شود.[۴۲][۴۳]

تجهیزات پیشرفته ماهواره جدید — که تماماً از قطعات روسی ساخته شده‌اند — امکان دو برابر شدن دقت گلوناس را فراهم می‌کنند.[۷] همانند ماهواره‌های قبلی، این ماهواره‌ها نیز در سه محور پایدار شده‌اند و با دو آرایه خورشیدی به سمت نادیر (پایین‌سو) نشانه رفته‌اند. نخستین ماهواره گلوناس-کی در ۲۶ فوریه ۲۰۱۱ با موفقیت پرتاب شد.[۴۲][۴۴]

به دلیل کاهش وزن، فضاپیماهای گلوناس-کی می‌توانند به صورت جفت از پایگاه پرتاب پلستسک با استفاده از بوسترهای سایوز-۲٫۱بی که هزینه بسیار کمتری دارند، یا به صورت شش‌تایی از پایگاه فضایی بایکونور با استفاده از وسایل پرتاب پروتون-کی بریز-ام پرتاب شوند.[۷][۸]

کنترل زمینی

[ویرایش]
نقشه‌ای که ایستگاه‌های کنترل زمینی را نشان می‌دهد

بخش کنترل زمینی گلوناس تقریباً به‌طور کامل در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق واقع شده است، به جز چند مورد در برزیل و یک مورد در نیکاراگوئه.[۴۵][۴۶][۴۷][۴۸]

بخش زمینی گلوناس متشکل است از:[۴۹]

  • یک مرکز کنترل سیستم؛
  • پنج مرکز دورسنجی، ردیابی و فرمان؛
  • دو ایستگاه فاصله‌سنجی لیزری؛[۵۰] و
  • ده ایستگاه نظارت و اندازه‌گیری.[۵۱]
مکانکنترل سیستمدورسنجی، ردیابی و فرمانساعت مرکزیایستگاه‌های آپلودفاصله‌سنجی لیزرینظارت و اندازه‌گیری
کراسنوزنامنسکآری----آری
شچیولکوفو-آریآریآریآریآری
کومسومولسک بر آمور-آری-آریآریآری
سن پترزبورگ-آری----
اوسورییسک-آری----
ینیسیسک-آری-آری-آری
یاکوتسک-----آری
اولان‌اوده-----آری
نارک-----آری
وورکوتا-----آری
مورمانسک-----آری
زلنچوک-----آری

گیرنده‌ها

[ویرایش]
تمبر روسی با تصویر ماهواره گلوناس، ۲۰۱۶
ماژول گیرنده گلوناس 1K-181

شرکت‌هایی که گیرنده‌های GNSS با قابلیت استفاده از گلوناس تولید می‌کنند عبارتند از:

ان‌پی‌او پروگرس (NPO Progress) گیرنده‌ای به نام GALS-A1 را توصیف می‌کند که دریافت جی‌پی‌اس و گلوناس را ترکیب می‌کند.

اسکای‌ویو موبایل کامیونیکیشنز (SkyWave Mobile Communications) یک پایانه ارتباطات ماهواره‌ای مبتنی بر اینمارست تولید می‌کند که از هر دو سامانه گلوناس و جی‌پی‌اس استفاده می‌کند.[۵۲]

تا تاریخ ۲۰۱۱، برخی از جدیدترین گیرنده‌های سری eTrex گارمین نیز (همراه با جی‌پی‌اس) از گلوناس پشتیبانی می‌کنند.[۵۳] گارمین همچنین یک گیرنده مستقل بلوتوث به نام «GLO for Aviation» تولید می‌کند که جی‌پی‌اس، WAAS و گلوناس را ترکیب می‌کند.[۵۴]

گوشی‌های هوشمند مختلفی از سال ۲۰۱۱ به بعد قابلیت گلوناس را علاوه بر گیرنده‌های جی‌پی‌اس موجود خود ادغام کرده‌اند. هدف از این کار، کاهش دوره‌های دریافت سیگنال (acquisition periods) با اجازه دادن به دستگاه برای دریافت ماهواره‌های بیشتر نسبت به گیرنده‌های تک‌شبکه‌ای است. از جمله این دستگاه‌ها می‌توان به محصولات شرکت‌های زیر اشاره کرد:

وضعیت

[ویرایش]

دسترس‌پذیری

[ویرایش]
اسکرین‌شات برنامه GPSTest که استفاده از ماهواره‌های گلوناس را در تانگرانگ جنوبی، اندونزی نشان می‌دهد (۲۰۲۵)

تا تاریخ ۱۷ فوریه ۲۰۲۴ (۲۰۲۴ -02-۱۷)، وضعیت منظومه ماهواره‌ای گلوناس به شرح زیر است:[۶۲]

کل ۲۶ ماهواره
عملیاتی ۲۴ ماهواره (گلوناس-ام/کی)
در حال راه‌اندازی ۰ ماهواره
در حال تعمیر و نگهداری ۰ ماهواره
تحت بررسی توسط پیمانکار اصلی ۰ ماهواره
ذخیره ۰ ماهواره
در مرحله تست پرواز ۲ ماهواره

این سامانه برای ارائه خدمات ناوبری مداوم در سراسر خاک روسیه به ۱۸ ماهواره و برای ارائه خدمات در سطح جهانی به ۲۴ ماهواره نیاز دارد.[۶۳] سامانه گلوناس ۱۰۰٪ از قلمرو جهانی را پوشش می‌دهد.

در ۲ آوریل ۲۰۱۴، سیستم دچار یک نقص فنی شد که منجر به عدم دسترس‌پذیری عملی سیگنال ناوبری برای حدود ۱۲ ساعت گردید.[۶۴]

در ۱۴–۱۵ آوریل ۲۰۱۴، نه ماهواره گلوناس به دلیل مشکلات نرم‌افزاری دچار نقص فنی شدند.[۶۵]

در ۱۹ فوریه ۲۰۱۶، سه ماهواره گلوناس دچار نقص فنی شدند: باتری‌های گلوناس-۷۳۸ منفجر شد، باتری‌های گلوناس-۷۳۷ تخلیه شدند و گلوناس-۷۳۶ به دلیل خطای انسانی در حین مانور دچار نقص در حفظ موقعیت مداری شد. انتظار می‌رفت گلوناس-۷۳۷ و گلوناس-۷۳۶ پس از تعمیر و نگهداری دوباره عملیاتی شوند و یک ماهواره جدید (گلوناس-۷۵۱) برای جایگزینی گلوناس-۷۳۸ در اوایل مارس ۲۰۱۶ راه‌اندازی شود. پیش‌بینی می‌شد ظرفیت کامل گروه ماهواره‌ای در اواسط مارس ۲۰۱۶ بازیابی شود.[۶۶]

پس از پرتاب دو ماهواره جدید و تعمیر و نگهداری دو ماهواره دیگر، ظرفیت کامل گروه ماهواره‌ای بازیابی شد.

دقت

[ویرایش]

طبق داده‌های «سیستم نظارت و تصحیح تفاضلی روسیه» (SDCM)، تا تاریخ ۲۰۱۰، دقت تعاریف ناوبری گلوناس (برای p=0.95) برای عرض و طول جغرافیایی برابر با ۴٫۴۶ تا[ابزار تبدیل: یکای ناشناخته] با میانگین تعداد وسایل نقلیه فضایی ناوبری (NSV) برابر با ۷–۸ (بسته به ایستگاه) بود. در مقایسه، در همان زمان دقت تعاریف ناوبری جی‌پی‌اس برابر با ۲٫۰۰ تا[ابزار تبدیل: یکای ناشناخته] با میانگین تعداد NSV برابر با ۶–۱۱ (بسته به ایستگاه) بود.

برخی از گیرنده‌های مدرن قادرند از ماهواره‌های گلوناس و جی‌پی‌اس به صورت همزمان استفاده کنند که این امر پوشش را در «دره‌های شهری» (مناطق متراکم شهری با ساختمان‌های بلند) به شدت بهبود می‌بخشد و به دلیل در دسترس بودن بیش از ۵۰ ماهواره، زمان بسیار سریعی برای تثبیت موقعیت (Time to fix) فراهم می‌کند. در فضاهای داخلی، دره‌های شهری یا مناطق کوهستانی، دقت می‌تواند نسبت به استفاده از جی‌پی‌اس به تنهایی بسیار بهبود یابد. برای استفاده همزمان از هر دو سیستم ناوبری، دقت تعاریف ناوبری گلوناس/جی‌پی‌اس برابر با ۲٫۳۷ تا[ابزار تبدیل: یکای ناشناخته] با میانگین تعداد NSV برابر با ۱۴–۱۹ (بسته به ایستگاه) بود.

در مه ۲۰۰۹، آناتولی پرمینوف، مدیر وقت روسکوسموس، اظهار داشت که اقداماتی برای گسترش منظومه گلوناس و بهبود بخش زمینی انجام شده است تا دقت تعریف ناوبری گلوناس تا سال ۲۰۱۱ به ۲٫۸ متر[ابزار تبدیل: یکای ناشناخته] افزایش یابد.[۶۷] به‌ویژه، جدیدترین طراحی ماهواره، یعنی گلوناس-کی، پس از معرفی توانایی دو برابر کردن دقت سیستم را دارد. بخش زمینی سیستم نیز قرار است تحت بهبودهایی قرار گیرد. از اوایل سال ۲۰۱۲، شانزده ایستگاه زمینی تعیین موقعیت در روسیه و در جنوبگان در پایگاه‌های بلینگسهاوزن و نوولازاروسکایا در حال ساخت هستند. ایستگاه‌های جدیدی در سراسر نیمکره جنوبی از برزیل تا اندونزی ساخته خواهند شد. انتظار می‌رود این پیشرفت‌ها دقت گلوناس را تا سال ۲۰۲۰ به ۰٫۶ متر یا بهتر برسانند.[۶۸] راه‌اندازی یک ایستگاه گیرنده گلوناس در فیلیپین نیز اکنون در حال مذاکره است.[۶۹]

جستارهای وابسته

[ویرایش]

سایر سامانه‌ها

[ویرایش]

یادداشت‌ها

[ویرایش]

    منابع

    [ویرایش]
    1. ↑ Angrisano, A.; Petovello, M.; Pugliano, G. (2012). "Benefits of combined GPS/GLONASS with low-cost MEMS IMUs for vehicular urban navigation". Sensors. 12 (4): 5134–5158. Bibcode:2012Senso..12.5134A. doi:10.3390/s120405134. PMC 3355462. PMID 22666079.
    2. ↑ "GLONASS significantly benefits GPS". 15 September 2010. Archived from the original on 15 November 2017. Retrieved 7 October 2017.
    3. ↑ "Developer Tools - Sony Developer World". sonymobile.com. Archived from the original on 29 December 2014. Retrieved 7 October 2017.
    4. ↑ "GPS, GLONASS, and More" (PDF). University of New Brunswick. Archived (PDF) from the original on 2018-04-30. Figure 2 shows the PDOP improvement in percentage when comparing the GPS-only to the GPS-plus-GLONASS PDOP values. At high latitudes, that is, above 55°, the improvement is at the 30% level.
    5. 1 2 Hendrickx, Bart (19 December 2022). "The secret payloads of Russia's Glonass navigation satellites". The Space Review. Archived from the original on 20 December 2022. Retrieved 20 December 2022.
    6. ↑ "GNSS Knowledge - GLONASS - Borealis Precision - Industry Leading Representative". www.gnss.ca. Retrieved 2023-10-30.
    7. 1 2 3 4 Afanasyev, Igor; Dmitri Vorontsov (2010-11-26). "Glonass nearing completion". Russia & CIS Observer. Archived from the original on 30 November 2010.
    8. 1 2 3 "The Global Navigation System GLONASS: Development and Usage in the 21st Century". 34th Annual Precise Time and Time Interval (PTTI) Meeting. 2002. Archived from the original on 1 December 2012. Retrieved 21 February 2011.
    9. ↑ Harvey, Brian (2007). "Military programs". The Rebirth of the Russian Space Program (1st ed.). Germany: Springer. ISBN 978-0-387-71354-0.
    10. ↑ Moskvitch, Katia (2010-04-02). "Glonass: Has Russia's sat-nav system come of age?". BBC News. Archived from the original on 13 September 2012. Retrieved 22 February 2011.
    11. ↑ مشخصات فرستنده گلوناس
    12. ↑ "A Review of GLONASS" Miller, 2000
    13. ↑ National Reference Systems of the Russian Federation used in GLONASS. بایگانی‌شده در ۱۴ ژوئیه ۲۰۱۴ توسط Wayback Machine V. Vdovin and M. Vinogradova (TSNIImash), 8th ICG meeting, Dubai, November 2013
    14. ↑ "The transition to using the terrestrial geocentric coordinate system "Parametry Zemli 1990" (PZ-90.11) in operating the GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS) has been implemented". glonass-iac.ru. Archived from the original on 7 September 2015. Retrieved 2 September 2015.
    15. ↑ "Russia Approves CDMA Signals for GLONASS, Discussing Common Signal Design". Inside GNSS. Archived from the original on 13 March 2018. Retrieved 2010-12-30.
    16. ↑ GLONASS Status and Progress بایگانی‌شده در ۱۴ ژوئن ۲۰۱۱ توسط Wayback Machine, S.G.Revnivykh, 47th CGSIC Meeting, 2007. "L1CR and L5R CDMA interoperable with GPS and Galileo"
    17. 1 2 3 GLONASS Status and Development بایگانی‌شده در ۲۱ سپتامبر ۲۰۱۳ توسط Wayback Machine, G.Stupak, 5th ICG Meeting
    18. ↑ Russia's First GLONASS-K In Orbit, CDMA Signals Coming بایگانی‌شده در ۷ مارس ۲۰۱۱ توسط Wayback Machine Inside_GNSS (2011-02-26) Retrieved on 6 October 2011
    19. ↑ GLONASS Status and Modernization بایگانی‌شده در ۲۵ نوامبر ۲۰۱۹ توسط Wayback Machine Ekaterina Oleynik, Sergey Revnivykh, 51st CGSIG Meeting, September 2011
    20. ↑ GLONASS Status and Modernization بایگانی‌شده در ۱۵ مه ۲۰۱۲ توسط Wayback Machine Sergey Revnivykh, 6th ICG Meeting, September 2011
    21. 1 2 GLONASS Status and Modernization بایگانی‌شده در ۲۱ سپتامبر ۲۰۱۳ توسط Wayback Machine, Sergey Revnivykh, 7th ICG Meeting, November 2012
    22. ↑ GLONASS Government Policy, Status and Modernization Plans بایگانی‌شده در ۲ ژانویه ۲۰۱۴ توسط Wayback Machine, Tatiana Mirgorodskaya, IGNSS-2013, 16 July 2013
    23. 1 2 GLONASS Program Update بایگانی‌شده در ۲۰ دسامبر ۲۰۱۶ توسط Wayback Machine, Ivan Revnivykh, Roscosmos, 11th ICG Meeting, November 2016
    24. ↑ Russian Space Systems JSC - GLONASS Interface Control Documents بایگانی‌شده در ۲۲ اکتبر ۲۰۱۶ توسط Wayback Machine (in Russian)
    25. ↑ "GLONASS Modernization". GPS World. 2 November 2011. Archived from the original on 17 November 2015. Retrieved 2 September 2015.
    26. ↑ "Data" (PDF). insidegnss.com. 2011. Archived (PDF) from the original on 2014-07-11.
    27. ↑ GLONASS Modernization بایگانی‌شده در ۲۱ سپتامبر ۲۰۱۳ توسط Wayback Machine, Yuri Urlichich, Valery Subbotin, Grigory Stupak, Vyacheslav Dvorkin, Alexander Povalyaev, Sergey Karutin, and Rudolf Bakitko, Russian Space Systems, GPS World, November 2011
    28. 1 2 3 GLONASS: Developing Strategies for the Future بایگانی‌شده در ۲۱ سپتامبر ۲۰۱۳ توسط Wayback Machine, Yuri Urlichich, Valeriy Subbotin, Grigory Stupak, Vyacheslav Dvorkin, Alexander Povalyaev, and Sergey Karutin. GPS World, November 2011
    29. ↑ New Structure for GLONASS Nav Message بایگانی‌شده در ۱۲ دسامبر ۲۰۱۳ توسط Wayback Machine, Alexander Povalyaev, GPS World, 2 November 2013
    30. ↑ Testoyedov, Nikolay (2015-05-18). "Space Navigation in Russia: History of Development" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2016-09-23. Retrieved 2016-09-21.
    31. ↑ "Russia to Put 8 CDMA Signals on 4 GLONASS Frequencies". Inside GNSS. 2010-03-17. Archived from the original on 5 December 2010. Retrieved 2010-12-30.
    32. ↑ "GLONASS Update Delves into Constellation Details". GPS World. Archived from the original on 1 January 2011. Retrieved 2010-12-30.
    33. ↑ "GLONASS Modernization: Maybe Six Planes, Probably More Satellites". GPS World. 10 January 2012. Archived from the original on 2 November 2018. Retrieved 24 December 2018.
    34. ↑ SDCM status and plans بایگانی‌شده در ۵ آوریل ۲۰۱۴ توسط Wayback Machine, Grigory Stupak, 7th ICG Meeting, November 2012
    35. 1 2 "GLONASS Status and Plans of Development" (PDF). ICG Programme on GNSS Applications. Roscomsos. January 28, 2025. Retrieved 2025-04-09.
    36. 1 2 "Directions 2019: High-orbit GLONASS and CDMA signal". 12 December 2018. Archived from the original on 22 December 2018. Retrieved 22 December 2018.
    37. ↑ Uragan, Russian Space Web
    38. ↑ GLONASS #787, 68.7 operational months; as reported by RSA "GLONASS constellation status" on 6 April 2007
    39. ↑ "Glonass-M – a chapter in the history of satellite navigation". JSC Information Satellite Systems. 2015-07-30. Archived from the original on 28 May 2016. Retrieved 2015-08-13.
    40. ↑ "Russia stops manufacturing of Glonass-M navigation satellites". ITAR-TASS. 2015-07-30. Archived from the original on 1 August 2015. Retrieved 2015-08-20.
    41. ↑ «Russia increases GLONASS orbital grouping to 24 satellites». Geospatial World. ۲۰۱۷-۱۰-۲۳. بایگانی‌شده از اصلی در ۱۲ ژوئیه ۲۰۲۱. دریافت‌شده در ۲۰۱۷-۱۰-۲۳.
    42. 1 2 "Glonass-K: a prospective satellite of the GLONASS system" (PDF). Reshetnev Information Satellite Systems. 2007. Archived from the original (PDF) on 13 July 2011.
    43. ↑ Langley, Richard (2010). "GLONASS forecast bright and plentiful". GPS World. Archived from the original on 2012-07-11.
    44. ↑ "Russia launches satellite for global navigation system". BBC News. 2011-02-26. Archived from the original on 30 November 2018. Retrieved 20 June 2018.
    45. ↑ Roonemaa, Holger; Weiss, Michael (12 July 2021). "Western Intelligence Fears New Russian Sat-Nav's Espionage Capabilities". New Lines Magazine. Archived from the original on 26 May 2022. Retrieved 19 June 2022.
    46. ↑ Schmidt, Michael; Schmitt, Eric (16 November 2013). "A Russian GPS Using U.S. Soil Stirs Spy Fears". نیویورک تایمز. Archived from the original on 19 June 2022. Retrieved 19 June 2022.
    47. ↑ Partlow, Joshua (8 April 2017). "The Soviet Union fought the Cold War in Nicaragua. Now Putin's Russia is back". واشینگتن پست. Archived from the original on 10 April 2022. Retrieved 19 June 2022.
    48. ↑ Jakub, Hodek. "A 'special' Russian installation in Nicaragua". دانشگاه ناوارا. Archived from the original on 7 July 2022. Retrieved 18 June 2022.
    49. ↑ "GLONASS Ground Segment". navipedia.net. Archived from the original on 16 June 2017. Retrieved 22 January 2017.
    50. ↑ "Russian Laser Tracking Network" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2009-04-04.
    51. ↑ "Current and planned global and regional navigation satellite systems and satellite-based augmentation systems" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2 October 2012. Retrieved 22 January 2017.
    52. ↑ "GLONASS added to SkyWave terminals", Digital Ship, 4 December 2009, Thedigitalship.com بایگانی‌شده در ۱۶ ژوئیه ۲۰۱۱ توسط Wayback Machine
    53. ↑ [Garmin eTrex 20 https://buy.garmin.com/shop/shop.do?cID=145&pID=87771#overviewTab بایگانی‌شده در ۹ مارس ۲۰۱۳ توسط Wayback Machine]
    54. ↑ GLO for Aviation|Garmin بایگانی‌شده در ۲۱ سپتامبر ۲۰۱۳ توسط Wayback Machine, buy.garmin.com, Retrieved on 2 August 2013
    55. ↑ "Sony Xperia support (English)" (PDF). sonyericsson.com. Archived (PDF) from the original on 2012-04-25. Retrieved 2 September 2015.
    56. ↑ "Sony Ericsson и Huawei готовят смартфоны с ГЛОНАСС". CNews.ru. Archived from the original on 23 July 2015. Retrieved 2 September 2015.
    57. ↑ "Samsung GALAXY Note". samsung.com. Archived from the original on 4 March 2016. Retrieved 2 September 2015.
    58. ↑ Windows Phone 8X by HTC Overview - HTC Smartphones بایگانی‌شده در ۹ فوریه ۲۰۱۴ توسط Wayback Machine, htc.com, Retrieved on 2 August 2013
    59. ↑ Google Drive Viewer بایگانی‌شده در ۱۷ آوریل ۲۰۱۶ توسط Wayback Machine, docs.google.com, Retrieved on 2 August 2013
    60. ↑ "The Official Motorola Blog". motorola.com. Archived from the original on 15 June 2013. Retrieved 2 September 2015.
    61. ↑ "GLONASS gets Nokia backing, aims to rival COMPASS". Reuters. 9 August 2011. Archived from the original on 24 September 2015. Retrieved 2 September 2015.
    62. ↑ "Constellation status". glonass-iac.ru. Retrieved 2024-02-17.
    63. ↑ Kumar, Pavan; Srivastava, Prashant K.; Tiwari, Prasoon; Mall, R.K. (2021). "Application of GPS and GNSS technology in geosciences". GPS and GNSS Technology in Geosciences. pp. 415–427. doi:10.1016/B978-0-12-818617-6.00018-4. ISBN 978-0-12-818617-6.
    64. ↑ "Роскосмос ищет причины сбоя ГЛОНАСС". ایزوستیا. 2014. Archived from the original on 25 December 2015. Retrieved 5 April 2014.
    65. ↑ "Система ГЛОНАСС вышла из строя второй раз за месяц". نوایا گازتا. 2014. Archived from the original on 2 April 2019. Retrieved 10 March 2019.
    66. ↑ "Роскосмос обещает восстановить ГЛОНАСС к середине марта". ایزوستیا. 18 February 2016. Archived from the original on 27 February 2016. Retrieved 26 February 2016.
    67. ↑ "Роскосмос обещает повысить точность работы ГЛОНАСС с 10 до 5,5 метров". RIA Novosti. 12 May 2009. Archived from the original on 29 May 2010. Retrieved 2 September 2015.
    68. ↑ Kramnik, Ilya (2012-02-16). "GLONASS benefits worth the extra expense". Russia Beyond the Headlines. Archived from the original on 22 February 2012. Retrieved 22 February 2012.
    69. ↑ "DOST Finalizes MOU with Russian Space Agency". Department of Foreign Affairs (Philippines). 7 September 2018. Archived from the original on 25 September 2018. Retrieved 24 September 2018.

    استانداردها

    [ویرایش]

    کتاب‌شناسی

    [ویرایش]

    پیوند به بیرون

    [ویرایش]

    الگو:نوار پورتال

    برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=گلوناس&oldid=43182242»