نظام الملاحة بالأقمار الصناعية GPS و منافسيه هل تعرفهم ؟

أن استخدام نظام الملاحة بالأقمار الصناعية أو ما يطلق عليه GPS عن طريق الجوال أو الأجهزة الخاصة بهذا النظام أصبح اليوم من أساسيات في حياتنا و خاصة لتحديد موقعنا الجغرافي على الخريطة أو البحث عن مواقع لا نعرف طريقة الوصل إليها
كما أن الخدمات المدينة كملاحة الجوية أو البحرية و حتى نظام القطارات أو السيارات في الشوارع باتت تعتمد بشكل كلي على نظام الملاحة بالأقمار الصناعية ,ناهيك عن استخدمته العسكرية الكثيرة .
ومع الوقت بتنا نسمع مصطلحات عديد مثل  GNSS – GPS – Galileo – Glonass Beidou
وأن الهاتف يدعم نظامان أو أكثر فما الفرق بين هذه الأنظمة ؟ علما أنها كلها هي أنظمة الملاحة بالأقمار الصناعية
في الأسطر تعريف مبسط عن كل من هذه الأنظمة و الفرق بينها .

ما هو GNSS ؟

و هو اختصار لــ Global Navigation Satellite System أي نظام العالمية للملاحة بالأقمار الصناعية و قد تم تطويره في أخر الثمانينيات
وهو مصطلح شامل يشمل جميع أنظمة الملاحة تحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية العالمية
ويشمل ذلك مجموعات من الأقمار الصناعية التي تدور حول سطح الأرض وتنقل باستمرار الإشارات التي تمكن المستخدمين من تحديد موقعهم

من استخدامات GNSS

– للأغراض الملاحة الجوية و البحرية المدينة
– للأغراض الملاحة على الطرق من خدمات الطوارئ و إدارة المرور
– إدارة مرور و أشارات السكك الحديدة
– للأغراض الصناعة
– للأغراض العسكرية
– للأغراض الشخصية من تحديد الموقع الحالي و البحث عن مواقع على الخريطة

و من الشبكات العالمية للملاحة GNSS

– نظام GPS  الأمريكي
– نظام  Galileoالأوربي
– نظام  GLONASS الروسي
– نظام BeiDou الصيني

نظام الملاحة GPS

GPS هو اختصار لــ Global Positioning System أي نظام تحديد المواقع العالمي
في البداية تم بناء هذه النظام من قبل الجيش الأمريكي للاستخدامات العسكرية إلا أنه أصبح متاحة للاستخدام عالميا وبشكل مجاني

طريقة عمل نظام GPS

يعمل نظام الملاحة GPS بموجات الراديو حيث يستخدم هذه الموجات للربط بين الهاتف والأقمار الصناعية للحصول على معلومات منها
يدعم نظام GPS العديد من الأقمار الصناعية والتي تصل إلى 24 قمراً , إلا أن تواصلك مع 4 أقمار يكفي لتحديد موقعك بشكل سليم
يقوم الهاتف باستقبال الإشارات من الأقمار الصناعية لتحديد الإحداثيات موقعك الجغرافي بتنسيق بين خطوط الطول و العرض في أي مكان على الأرض , يستمر الاتصال ما بين الجهاز و الأقمار الصناعية  في أي طقس طالما أنه لا يوجد ما يعيقه

عيوب نظام GPS

و لكن تقنية GPS تعاني من العديد من المشاكل أهمها أنها تتأثر بشكل كبير بالعوائق المحيط بنا من المباني أو الجدران و التي تعترض الإشارة
و من عيوب هذه التقنية أنها تعتبر بطيئة نسبيا و تستهلك الكثير من الطاقة , بسبب هذه العيوب في تقنية GPS  كان لابد من أيجاد حلول لهذه العيوب

تقنيةA-GPS

تم تطوير تقنية A-GPS   لتدارك المشاكل التي ذكرنها سابقا
و هي اختصار لــ Assisted Global Positioning System و تعني مساعد نظام تحديد المواقع العالمي

طريقة عمل تقنية A-GPS

هي تعمل على نفس مبادئ GPS  إلا أن الاختلاف بينهما هو طريق الحصول على المعلومات من الأقمار الصناعية
حيث  تستخدم موارد الشبكة مع الإشارات من الأقمار لتحديد الإحداثيات مثل شبكة المحمول
من ميزات تقنية A-GPS هي سرعتها في تحديد الإحداثيات لأنها تسعين بأبراج الاتصال
و لكن تفتقر للدقة في تحديد الإحداثيات كما أنها توفر بشكل كبير في الطاقة المستهلكة
من عيوبها أيضا تكلفتها الكبيرة بسبب الاستمرار في استخدام اتصال الإنترنت الخاص بهاتفك المحمول

نظام الملاحة Galileo

لأن الأوربيون لا يرغب بالاعتماد على الأنظمة الأمريكية لذلك طور نظامهم الخاص و هو ما يدعى Galileo
وهو نظام الأقمار الصناعية العالمي للملاحة الذي تم إطلاقه عام 2016 و هو متاح للمستخدمين في جميع أنحاء العالم
تقوم شركة Galileo التي طورها الاتحاد الأوروبي في عام 2011
بتشغيل 14 قمرا صناعيا وتهدف إلى توفير خدمة تحديد المواقع بدقة أكبر في خطوط العرض العليا
و تسعى لتقديم خدمة الملاحة الأساسية مجانًا ، كما توفر وضعًا أفقيًا وعموديًا دقيقًا يصل إلى متر واحد
من المتوقع أن تتنافس جاليليو مع الامتداد العالمي لنظام تحديد المواقع العالمي بحلول عام 2020 مع استخدام 24 قمرا صناعيا

نظام الملاحة Glonass

و هي اختصار لــ Global Navigation Satellite System أي النظام العالمي للملاحة بالأقمار الصناعية و هو إصدار روسيا من أنظمة تحديد المواقع
في البداية كان للأغراض العسكرية البحتة , و لكن في عام 2007 أتاحت روسيا Glonass للاستخدام المدني و التجاري
يستخدم نظام الملاحة Glonass  24 قمر صناعيا و هو يعمل بكفاءة أكبر عند خطوط العرض الشمالية
كما أنه يدعم تقنية A-Glonass  و هي مشابهة تقنية A-GPS حيث تعتمد على موارد الشبكة في الهاتف للعمل بسرعة أكبر

نظام الملاحة Beidou

Beidou هو نظام ملاحة بالأقمار الصناعية التابع للصين مع 22  قمرا ومن المفترض أنها تصبح 30 قمرا بحلول عام 2020
بدأ هذا النظام في عام 2000 لخدمة منطقة أسيا والمحيط الهندي وهو يسعى للتجاوز GPS و GLONASS في الاستخدام التجاري
ترى الحكومة الصينية أن نجاح نظامها أمر حاسم بالنسبة إلى الملاحة الناجحة والدقيقة والمستقلة للأغراض العسكرية و المدنية
كما تقدم Beidou خدمات آخر كتوفير خدمات الاتصالات بالإضافة إلى تزويد المستخدمين بمعلومات عن الموقع والوقت
يتيح لهم أيضًا التواصل مع مستخدمين آخرين من خلال الرسائل النصية

طريقة عمل الأنظمة

Galileo – Beidou – Glonass كل من هذه الأنظمة تعمل على نفس مبدءا عمل نظام GPS
مع اختلافات بسيط من حيث قوته في مناطق جغرافية أو عدد الأقمار الداعمة لهذا النظام
وبعضها يدعم تقنية تشبه التقنية الداعمة لـ نظام GPS أي A-GPS