أنظمة الملاحة:
يوجد حاليًا نظام عالمي واحد للملاحة عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، وهو (NAVSTAR GPS) الذي تم فتحه للاستخدام المدني منذ أواخر الثمانينيات، حيث يُعتقد أن نظام (GPS) يوفر معلومات ملاحية تسمح للسائقين والبحارة والطيارين بتحديد مواقعهم في أي مكان في العالم.
في الواقع المعلومات الوحيدة التي يتم بثها من القمر الصناعي (GPS) هي الوقت الذي يتم إنشاؤه بواسطة الساعة الذرية الداخلية للأقمار الصناعية، إشارة التوقيت هذه دقيقة للغاية بحيث يمكن لمستقبل (GPS) استخدام الإشارة من ثلاثة أقمار صناعية وتحديد الموقع في غضون بضعة أمتار، من خلال تحديد المدة التي استغرقتها كل إشارة دقيقة للوصول.
حاليًا يمكن لخادم (GPS NTP) استخدام معلومات التوقيت هذه لمزامنة شبكات الكمبيوتر بالكامل لتوفير الدقة في غضون بضعة أجزاء من الثانية. ومع ذلك فقد يعمل الاتحاد الأوروبي حاليًا على نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية العالمي الخاص بأوروبا، والذي يُطلق عليه اسم (Galileo)، والذي سينافس شبكة (GPS) من خلال توفير معلومات التوقيت وتحديد الموقع الخاصة به.
ومع ذلك فقد تم تصميم (Galileo) ليكون قابلاً للتشغيل المتبادل مع (GPS)، مما يعني أن خادم (GPS NTP) الحالي سيكون قادرًا على استقبال كلتا الإشارتين، على الرغم من أنه قد يتعين إجراء بعض تعديلات البرامج. كما ستوفر قابلية التشغيل البيني هذه دقة متزايدة، وقد تجعل البث الإذاعي عبر التوقيت الوطني والتردد ملغيات، حيث لن تكون قادرة على إنتاج دقة مماثلة.
علاوة على ذلك وعلى سبيل المثال فقد تخطط روسيا والصين والهند حاليًا لأنظمة (GNSS) الخاصة بها، والتي قد توفر مزيدًا من الدقة، لقد أحدث نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ثورة في الطريقة التي يعمل بها العالم ليس فقط من خلال السماح بتحديد المواقع بدقة، ولكن أيضًا تمكين العالم بأكمله من المزامنة مع نفس النطاق الزمني باستخدام خادم (GPS NTP)، ومن المتوقع ظهور المزيد من أوجه التقدم في التكنولوجيا بمجرد أن يبدأ الجيل التالي من (GNSS) في إرساله.
GPS مقابل جاليليو:
بالنسبة لمعظمنا أحدث نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ثورة في عالم الملاحة بطريقة لم يكن يتوقعها الكثيرون، إن قدرة المواطن العادي على شراء نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) رخيص نسبيًا ومحمول باليد ويعمل بالبطارية ولديه القدرة على التفاعل مع الأقمار الصناعية في جميع أنحاء العالم، مما يوفر للمستخدم موقعها والارتفاع.
كانت تطبيقات هذه التكنولوجيا مثيرة للإعجاب بنفس القدر، في الواقع أصبح معظمنا معتمدين على التكنولوجيا لدرجة أننا سنواجه صعوبة كبيرة في العمل في عالم بدون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، على الرغم من استمرار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في توفير بنية تحتية لا تقدر بثمن للملاحة العالمية، إلا أن هناك تطورًا في الأنواع يحدث في عالم الملاحة باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
لقد توغلت أوروبا في عالم الملاحة عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الذي كان حتى الآن مجالًا للولايات المتحدة، (Galileo) هو اسم المشروع لنظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية الأوروبي الذي على عكس برنامج الولايات المتحدة مصمم خصيصًا للاستخدام التجاري والمدني.
نظام جاليلو:
يعتمد جاليليو على شبكة من 30 قمرا صناعيا ومحطة أرضية توفر وسائل الملاحة الراديوية عبر الأقمار الصناعية، يهدف نظام جاليليو إلى استكمال نظام (GPS) الحالي وإتاحة درجة أعلى من الدقة الملاحية لعامة السكان، يدعي منشئوه أن جاليلو سيعزز الدقة في حدود متر واحد، مما يفتح الباب أمام مجموعة من الاحتمالات الجديدة لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، كما يقول سيتطلب النظام الجديد جهاز استقبال جديد على الرغم من أن الأوروبيين يقولون إن الجهاز سيكون صغيرًا ورخيصًا لأنه يستهدف بشكل مباشر السوق الاستهلاكية.
على الرغم من أن التكنولوجيا هي مجرد نوع مختلف من النموذج الحالي، إلا أن المستقبل يبدو واعدًا بالنسبة إلى جاليلو، هناك بالفعل حديث عن تطبيقات للمكفوفين وإنفاذ القانون وخدمات الجمارك ونظام العدالة والنقل والخدمات اللوجستية وأيضًا البحث والإنقاذ، إذا لم يكن هناك شيء آخر، فإن هذه التكنولوجيا قد تجعل الأمر أسهل قليلاً على الصيادين الشديدين الذين كانوا مثل هؤلاء النشطاء في نظام (GPS).
منذ أوائل التسعينيات كان نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هو النظام العالمي للملاحة بالأقمار الصناعية (GNSS) الوحيد في العالم الذي يعمل بكامل طاقته، يديره الجيش الأمريكي وقد سمح نظام تحديد المواقع العالمي (يشار إليه أحيانًا باسم NAVSTAR) بالتوقيت الدقيق وتحديد الموقع في جميع أنحاء العالم.
يعمل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) عن طريق استخدام كوكبة من الأقمار الصناعية (24 على الأقل) التي تدور حول الأرض وتنقل معلومات التوقيت الدقيقة من الساعات الذرية الموجودة على متن الطائرة وصولاً إلى الأرض. كما سيلتقط مستقبل (GPS) إشارة الوقت هذه من ثلاثة أقمار صناعية على الأقل، حيث يمكنه تثليث موقعه الدقيق من خلال تحديد المدة التي تستغرقها كل إشارة توقيت للوصول إلى جهاز الاستقبال.
يمتلك الجيش الأمريكي نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ويديره ويبث على الأقل إشارتين مستمرتين (L1) للاستخدام العسكري و(L2) للمدنيين (على الرغم من أن برنامج الترقية قيد التنفيذ حاليًا والذي سيزيد من عدد الترددات التي سينقلها GPS).
يستخدم (GPS) ليس فقط للموقع والتوجيه المعلومات تستخدم الإشارات الساعة الآن من قبل الملايين من خوادم الكمبيوتر باستخدام بروتوكول وقت الشبكة (NTP) لمزامنة أجهزتهم إلى (UTC) وقت المطلق (النطاق الزمني المعياري الدولي العالمي التوقيت).
ملاحة الأقمار الصناعية:
لديها أصبحت أداة شائعة وضرورية في مجال الطيران والرحلات البحرية وحتى الآن في قيادة السيارات أن العديد من الدول قد شعرت أنه من المهم، للغاية أن تعتمد التكنولوجيا على دولة أجنبية لتقديمها (الولايات المتحدة).
في عام 2002 وافقت وكالة الفضاء الأوروبية والاتحاد الأوروبي على بناء نظام (GNSS) خاص بأوروبا يسمى جاليليو، على الرغم من العديد من الجدل السياسي حول التكاليف ومن سيدفع مقابل ما يجري البرنامج الآن على قدم وساق مع تحديد المواقع والتوقيت من أن يبدأ البث في 2012 إلى 2013.
نظام روسي يعرف باسم (GLONASS) والذي كان يعمل بكامل طاقته خلال الحرب الباردة، ولكنه أصبح في حالة سيئة منذ ذلك الحين بعد انهيار الاتحاد السوفيتي، كما يتم إحياءه بينما بدأ الصينيون نظام (GNSS) الخاص بهم المسمى (COMPASS)، والذي سيعني داخل عقد حتى أربعة أنظمة GNSS نشطة عالميًا.
للتنافس مع تقنيات (GNSS) الجديدة والأكثر تقدمًا يتم حاليًا ترقية برنامج (GPS)، ومن المتوقع أنه عندما يبدأ جاليلو في نقل الإشارات سيصبح كلا النظامين قابلين للتشغيل البيني، مما يسمح بمزيد من الدقة في التوقيت وتحديد المواقع.
لقد أحدث نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بالفعل ثورة في الطريقة التي يعمل بها العالم ليس فقط للسماح بتحديد المواقع العالمية بدقة، ولكن أيضًا السماح للعالم بأكمله بالمزامنة مع نفس النطاق الزمني باستخدام خوادم (NTP)، ومن المتوقع ظهور المزيد من أوجه التقدم في التكنولوجيا بمجرد أن يبدأ الجيل التالي من (GNSS) في إرساله.
