تعد أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية (GNSS) أجزاء تقنية غير مرئية يعتمد عليها الناس كل يوم دون التفكير فيها، من أنظمة الاتصالات إلى تطبيقات الملاحة المحمولة مثل خرائط (Google) تؤثر (GNSS) على ما نقوم به كل يوم، لكن ما هي أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية؟ وهناك سلسلة من العلوم والهندسة أدت إلى ما يقرب من 150 قمرا صناعيا في المدار عبر كوكبات (GPS و GLONASS و BeiDou و Galileo).
النظام العالمي للملاحة بالأقمار الصناعية (GNSS)
هو التعبير العام لأي من الأبراج الساتلية التي تبث بيانات تحديد المواقع والملاحة والتوقيت، هناك أربع مجموعات نجمية رئيسية واثنين من الأبراج الإقليمية تستحق تسليط الضوء عليها.
تستخدم هذه الأبراج الترددات الراديوية في النطاق L لنقل إشاراتها ومع ذلك قد تختار كل كوكبة ترددات مختلفة وتسميات مقابلة لهذه الإشارات، تستقبل معدات تحديد المواقع (GNSS) عادةً ما لا يقل عن ترددين وهما معدات أكثر تخصصًا قادرة على استقبال إشارات (L-Band) إضافية.
من المهم ملاحظة أنظمة التعزيز المعتمدة على الأقمار الصناعية (SBAS) التي توفر تصحيحات عالمية للأخطاء لتحسين الدقة في تطبيقات (GNSS)، تدير العديد من البلدان أنظمة (SBAS) الخاصة بها وعادة ما تعتبر منفصلة عن الأبراج التقليدية لنظام (GNSS).
نظام تحديد المواقع العالمي في الولايات المتحدة
يتم تشغيل نظام تحديد المواقع العالمي ( GPS ) من قبل القوات الفضائية الأمريكية وهي فرع من القوات المسلحة الأمريكية، كانت أول كوكبة يتم إنشاؤها في الفضاء مع إطلاق أول قمر صناعي لها في عام 1978 مع تشغيل أول سلسلة من الأقمار الصناعية بشكل كامل بحلول عام 1993.
يحتوي النظام حاليًا على 31 قمراً صناعياً في المدار يدعم ترددات L1 (1575.42 ميجاهرتز) و L2 (1227.60 ميجاهرتز) و L5 (1176.45 ميجاهرتز).
GLONASS في روسيا
تم تطوير (GLONASS) لأول مرة في الاتحاد السوفيتي للتنافس مع (GPS) خلال السبعينيات ويتم تشغيله حاليًا بواسطة شركة (Roscosmos State Corporation) للأنشطة الفضائية وهي إدارة في الحكومة الروسية، تم إطلاق أول قمر صناعي (GLONASS) في عام 1982 ولديه اليوم 24 قمرا صناعيا في المدار.
كما تم إطلاق الكوكبة بالكامل واستكمالها في عام 1995 مع تحقيق تغطية كاملة للقمر الصناعي في جميع أنحاء روسيا في عام 2010. حيث تبث أقمار (GLONASS) إشارات على ترددات (GLONASS L1) (1598.0625-1605.375 ميجا هرتز) و L2 (1242.9375-1248.625 ميجا هرتز) و L3 (1202.025 ميجا هرتز).
جاليليو الاتحاد الأوروبي
غاليليو هو كوكبة أكثر حداثة أطلقت للمرة الأولى في عام 2011، وتعمل من الاتحاد الأوروبي من قبل الوكالة الأوروبية العالمية لسواتل الملاحة الأنظمة، غاليليو لديها حاليا 26 قمرا صناعيا في المدار، مع وضع خطة للوصول إلى 30 قمرا صناعيا بحلول عام 2021.
ترسل هذه الأقمار الصناعية على طول طيف L-Band مع تسمية تردداتها E1 (1575.42 MHz) وE5 (1191.795 MHz) وE5a (1176.45 MHz) و E5b (1207.14 MHz) و E6 (1278.75 MHz).
بيدو الصين
تم إطلاق (BeiDou) لأول مرة في عام 2000 ويعمل خارج الصين بواسطة إدارة الفضاء الوطنية الصينية (CNSA)، في السنوات العشرين التي تلت ذلك أصبح بيدو 48 قمرا صناعيا في المدار.
تنقل أقمار بيدو حاليًا العديد من الإشارات بما في ذلك B1I (1561.098 ميجا هرتز) و B1C (1575.42 ميجا هرتز) و B2a (1175.42 ميجا هرتز) و B2I و B2b (1207.14 ميجا هرتز) و B3I (1268.52 ميجا هرتز).
QZSS اليابان
يتم تشغيل نظام الأقمار الصناعية شبه زينيث الياباني (QZSS) من قبل وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) وتم إطلاقه لأول مرة في عام 2010، بينما قدمت الأبراج الأخرى تغطية عالمية تحافظ (QZSS) على تغطية إقليمية بين آسيا وأوقيانوسيا بين اليابان وأستراليا.
بصفتها كوكبة إقليمية تمتلك (QZSS) أربعة أقمار صناعية فقط في المدار حاليًا مع خطة لثلاثة أقمار صناعية إضافية في السنوات القليلة الماضية.
ترسل إشارات (QZSS) بنفس التردد مثل GPS L1 (1575.42 ميجاهرتز) L2 (1227.60 ميجاهرتز) L5 (1176.45 ميجاهرتز) بالإضافة إلى L6 (1278.75 ميجاهرتز).
IRNSS / نافيك الهند
كوكبة إقليمية رئيسية أخرى هي نظام الملاحة الساتلية الإقليمي الهندي (IRNSS) الذي تديره منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) خارج الهند، يُعرف IRNSS أيضًا باسم NavIC (التنقل مع الكوكبة الهندية) ويتضمن ثمانية أقمار صناعية في المدار.
تتركز تغطية الكوكبة حول الهند وتصل إلى الغرب لتشمل المملكة العربية السعودية والشمال والشرق لتشمل كل الصين وإلى أقصى الجنوب لتشمل كل من موزمبيق وأستراليا الغربية. كما ترسل إشارات (NavIC) على تردد GPS L5 (1176.45 MHz) وكذلك على طول S-Band (2492.028 MHz).
