نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي

📅 آخر تحديث: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة
محطة مرجعية متنقلة لنظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) من طراز Baseline HD من شركة CLAAS ، للاستخدام في أنظمة التوجيه المدعومة بالأقمار الصناعية في الزراعة الحديثة.
مساح مزود بمحطة نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي المتنقلة (جهاز متنقل)

تُكمّل أنظمة الملاحة العالمية التفاضلية عبر الأقمار الصناعية ( DGNSS )، بما فيها نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي ( DGPS )، بيانات الموقع المتاحة من أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، مثل نظام تحديد المواقع العالمي الأمريكي (GPS) والأنظمة المماثلة الأخرى، وتُحسّنها . يُمكن لنظام DGPS زيادة دقة بيانات الموقع بنحو ألف ضعف، من حوالي 15 مترًا (49 قدمًا) إلى 1-3 سنتيمترات ( 1/2 - 1 + 1/4 بوصة ) . [ 1 ]  

يتكون نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) من شبكات محطات مرجعية أرضية ثابتة الموقع. تحسب كل محطة مرجعية الفرق بين موقعها المعروف بدقة عالية وموقعها المُستمد من الأقمار الصناعية بدقة أقل. تبث المحطات هذه البيانات محليًا، عادةً باستخدام أجهزة إرسال أرضية ذات مدى أقصر. تستخدم أجهزة الاستقبال غير الثابتة (المتنقلة) هذه البيانات لتصحيح مواقعها بنفس المقدار، مما يُحسّن دقتها. يُطلق على التصحيح المباشر لتقديرات الموقع اسم تصحيح فضاء الرصد .

المبدأ الأساسي لنظام تحديد المواقع التفاضلي (DGPS)

كان خفر السواحل الأمريكي يُشغّل سابقًا نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) في الولايات المتحدة على ترددات الراديو طويلة الموجة بين 285 و 325 كيلوهرتز بالقرب من الممرات المائية والموانئ الرئيسية. وقد توقف تشغيله في مارس 2022. [ 2 ] كان نظام DGPS التابع لخفر السواحل الأمريكي يُعرف باسم NDGPS (نظام DGPS الوطني)، وكان يُدار بشكل مشترك من قبل خفر السواحل وفيلق المهندسين بالجيش الأمريكي . وشمل محطات بث موزعة في جميع أنحاء المناطق الداخلية والساحلية للولايات المتحدة، بما في ذلك ألاسكا وهاواي وبورتوريكو. كما شغّل خفر السواحل الكندي [ 3 ] نظام DGPS منفصلًا، ولكنه توقف عن استخدامه في 15 ديسمبر 2022. ولدى دول أخرى أنظمة DGPS خاصة بها.

يُطلق على نظام مماثل ينقل التصحيحات من الأقمار الصناعية في مداراتها بدلاً من أجهزة الإرسال الأرضية اسم نظام تعزيز الأقمار الصناعية . ورغم أنه طُرح في الأصل تحت اسم نظام تحديد المواقع التفاضلي واسع النطاق (WADGPS)، إلا أنه في الواقع نظام ينشر تصحيحات فضاء الحالة، بما في ذلك المكونات المستقلة عن الموقع (ساعة القمر الصناعي، والتقويم الفلكي، والحالة الصحية، وما إلى ذلك) والمكونات المعتمدة على الموقع (التأخير الأيوني). [ 4 ]

تاريخ

عندما بدأ استخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، انتاب الجيش الأمريكي قلقٌ من إمكانية استخدام قوات العدو لإشارات GPS المتاحة عالميًا لتوجيه أنظمة أسلحتها. في البداية، اعتقدت الحكومة أن إشارة "الاستحواذ التقريبي" (C/A) ستوفر دقةً تبلغ حوالي 100 متر (330 قدمًا ) ، ولكن مع تحسين تصميمات أجهزة الاستقبال، تراوحت الدقة الفعلية بين 20 و30 مترًا (66 إلى 98 قدمًا ) . [ 5 ] ابتداءً من مارس 1990، [ 6 ] : 11 لتجنب توفير هذه الدقة غير المتوقعة، تم إضعاف إشارة C/A المرسلة على تردد L1 ( 1575.42 ميجاهرتز ) عمدًا عن طريق إزاحة إشارة الساعة بمقدار عشوائي، يعادل حوالي 100 متر (330 قدمًا ) من المسافة. هذه التقنية، المعروفة باسم التوافر الانتقائي (SA)، قللت بشكل كبير من فائدة إشارة GPS للمستخدمين غير العسكريين. كان من الممكن الحصول على توجيه أكثر دقة لمستخدمي أجهزة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ثنائية التردد التي تستقبل أيضًا تردد L2 ( 1227.6 ميجاهرتز )، ولكن إرسال L2، المخصص للاستخدام العسكري، كان مشفرًا ومتاحًا فقط للمستخدمين المصرح لهم الذين يمتلكون مفاتيح فك التشفير.   

شكّل هذا الأمر مشكلةً للمستخدمين المدنيين الذين يعتمدون على أنظمة الملاحة الراديوية الأرضية مثل لوران ، وفور ، وإن دي بي، والتي تُكلّف صيانتها ملايين الدولارات سنويًا. كان من الممكن أن يُوفّر ظهور نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) دقةً وأداءً مُحسّنين بشكلٍ كبير بتكلفةٍ أقل بكثير. إلا أن دقة نظام الملاحة الراديوية الأرضي (SA) كانت ضعيفةً للغاية بحيث لا تجعل هذا الأمر واقعيًا. تلقّى الجيش طلباتٍ عديدة من إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) ، وخفر السواحل الأمريكي (USCG) ، ووزارة النقل الأمريكية (DOT) لإلغاء نظام الملاحة الراديوية الأرضي (SA) لتمكين الاستخدام المدني لنظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، لكنه ظلّ مُصرًّا على اعتراضه لأسبابٍ أمنية.

خلال أوائل ومنتصف ثمانينيات القرن الماضي، عملت عدة جهات على إيجاد حل لمشكلة "التشويش" في نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). ولأن إشارة التشويش تتغير ببطء، كان تأثير انحرافها على تحديد المواقع ثابتًا نسبيًا؛ أي أنه إذا كان الانحراف "100 متر شرقًا"، فسيكون هذا الانحراف صحيحًا على مساحة واسعة نسبيًا. وقد أوحى هذا بأن بث هذا الانحراف إلى أجهزة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي المحلية من شأنه أن يلغي تأثيرات التشويش، مما ينتج عنه قياسات أقرب إلى الأداء النظري لنظام تحديد المواقع العالمي، أي حوالي 15 مترًا (49 قدمًا) . إضافةً إلى ذلك، يُعد تأخير الإرسال في طبقة الأيونوسفير مصدرًا رئيسيًا آخر للأخطاء في تحديد المواقع باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي ، والذي يمكن قياسه وتصحيحه أثناء البث. وقد أدى ذلك إلى تحسين الدقة لتصل إلى حوالي 5 أمتار (16 قدمًا) ، وهو ما يكفي لمعظم الاحتياجات المدنية.  

كان خفر السواحل الأمريكي من أكثر الجهات حماسًا لتطبيق نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS)، حيث أجرى تجارب على النظام على نطاق واسع خلال أواخر الثمانينيات وأوائل التسعينيات. تُبث هذه الإشارات على ترددات الموجات الطويلة البحرية ، والتي يمكن استقبالها عبر أجهزة الاتصال اللاسلكي الموجودة وتوصيلها بأجهزة استقبال GPS المجهزة بشكل مناسب. وقد وفرت جميع شركات تصنيع أجهزة GPS الرئيسية تقريبًا وحدات مزودة بمداخل DGPS، ليس فقط لإشارات خفر السواحل الأمريكي، بل أيضًا لوحدات الطيران على نطاقات VHF أو نطاقات راديو AM التجارية .

بدأ إرسال إشارات نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) بجودة إنتاجية محدودة في عام 1996، وسرعان ما توسعت الشبكة لتغطي معظم الموانئ الأمريكية، بالإضافة إلى ممر سانت لورانس المائي بالتعاون مع خفر السواحل الكندي . وُضعت خطط لتوسيع النظام في جميع أنحاء الولايات المتحدة، لكن ذلك لم يكن سهلاً. فقد انخفضت جودة تصحيحات نظام DGPS عمومًا مع المسافة، وتميل أجهزة الإرسال الكبيرة القادرة على تغطية مساحات واسعة إلى التمركز بالقرب من المدن. هذا يعني أن المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة، لا سيما في الغرب الأوسط وألاسكا، ستعاني من تغطية محدودة بنظام تحديد المواقع العالمي الأرضي. اعتبارًا من نوفمبر 2013، كان نظام DGPS الوطني التابع لخفر السواحل الأمريكي يتألف من 85 موقع بث توفر تغطية مزدوجة لكامل الساحل الأمريكي تقريبًا والممرات المائية الداخلية الصالحة للملاحة، بما في ذلك ألاسكا وهاواي وبورتوريكو. بالإضافة إلى ذلك، وفر النظام تغطية أحادية أو مزدوجة لغالبية المناطق الداخلية من الولايات المتحدة. [ ٧ ] بدلاً من ذلك، بدأت إدارة الطيران الفيدرالية (وغيرها) بدراسة بث الإشارات عبر نصف الكرة الأرضية بأكمله من أقمار الاتصالات الصناعية في مدار ثابت بالنسبة للأرض. وقد أدى ذلك إلى نظام تعزيز المنطقة الواسعة (WAAS) وأنظمة مماثلة، على الرغم من أنها لا تُعرف عمومًا باسم نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS)، أو بدلاً من ذلك، "نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي واسع النطاق". يوفر نظام WAAS دقة مماثلة لشبكات نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي الأرضية التابعة لخفر السواحل الأمريكي، وهناك بعض الآراء التي تشير إلى أنه سيتم إيقاف تشغيل الأخيرة بمجرد أن يصبح نظام WAAS جاهزًا للتشغيل الكامل.

بحلول منتصف التسعينيات، بات من الواضح أن نظام تحديد المواقع العالمي (SA) لم يعد ذا جدوى في دوره المقصود. فنظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) سيجعله غير فعال فوق الولايات المتحدة، حيث كانت الحاجة إليه ماسة. إضافةً إلى ذلك، خلال حرب الخليج (1990-1991) ، تم إيقاف تشغيل نظام SA مؤقتًا لأن قوات الحلفاء كانت تستخدم أجهزة استقبال GPS تجارية. [ 8 ] وقد أظهر هذا أن إبقاء نظام SA معطلاً قد يكون مفيدًا للولايات المتحدة. [ 9 ] وفي عام 2000، أصدر الرئيس بيل كلينتون أمرًا تنفيذيًا بإيقاف تشغيله نهائيًا. [ 10 ]

مع ذلك، بحلول هذه المرحلة، تطور نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) ليصبح نظامًا يوفر دقة أعلى مما يمكن أن توفره إشارة GPS غير المصححة للترددات الراديوية (SA) بمفردها. توجد عدة مصادر أخرى للخطأ تشترك مع نظام SA في خصائصها، حيث تكون متماثلة على مساحات واسعة ولفترات زمنية "معقولة". تشمل هذه المصادر تأثيرات الغلاف الأيوني المذكورة سابقًا، بالإضافة إلى أخطاء في بيانات مدارات مواقع الأقمار الصناعية وانحراف الساعة في الأقمار الصناعية. اعتمادًا على كمية البيانات المرسلة في إشارة تصحيح DGPS، يمكن لتصحيح هذه التأثيرات أن يقلل الخطأ بشكل كبير، حيث توفر أفضل التطبيقات دقة تقل عن 10 سنتيمترات (3.9 بوصة) . 

إضافةً إلى استمرار نشر أنظمة تحديد المواقع التفاضلية (DGPS) التي ترعاها خفر السواحل الأمريكية وإدارة الطيران الفيدرالية، طوّر عدد من الموردين خدمات تجارية، حيث يبيعون إشاراتهم (أو أجهزة استقبالها) للمستخدمين الذين يحتاجون إلى دقة أعلى من دقة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الاسمية البالغة 15 مترًا. وتُتيح جميع وحدات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التجارية تقريبًا، حتى المحمولة منها، إمكانية إدخال بيانات DGPS، كما يدعم العديد منها نظام WAAS مباشرةً. وبدرجة ما، أصبح شكل من أشكال DGPS جزءًا لا يتجزأ من معظم عمليات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

المحطات

محطة مرجعية لنظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي ( هوائي حلقي خانق )

تقوم محطة مرجعية بحساب تصحيحات تفاضلية لموقعها وتوقيتها. تتضمن بيانات التصحيح الخطأ في الموقع المحسوب للمحطة و/أو الخطأ في المدى الزائف المقاس لكل قمر صناعي. تُوزَّع بيانات التصحيح على المستخدمين عبر الراديو أو أي وسيلة أخرى.

أجهزة الاستقبال

يحصل المستخدم على بيانات تصحيح نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) (غالباً عبر جهاز استقبال لاسلكي منفصل، انظر قسم الشبكات أدناه لمعرفة كيفية بث بيانات DGPS) من محطة قريبة، ويدمجها مع بيانات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). قد يكون المستخدمون على بُعد يصل إلى 200 ميل بحري (370  كم) من المحطة.

الوقت الحقيقي الأساسي

يتمثل الاستخدام الأساسي لنظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) في إعداد بسيط يتم فيه تطبيق بيانات التصحيح على القياسات في الوقت الفعلي. ويُستخدم هذا النظام بشكل شائع في توجيه المركبات المتحركة مثل الطائرات والسفن المقتربة.

  • إذا كانت التصحيحات من نوع المدى الزائف، فإن جهاز الاستقبال يُطبّق هذه التصحيحات على المدى الزائف الظاهري قبل حساب الموقع. ويتطلب قبول هذا النوع من التصحيحات دعمًا خاصًا من جهاز الاستقبال.
  • إذا كانت التصحيحات من نوع الموقع، فسيتم تطبيق التصحيح بعد أن يقوم جهاز الاستقبال بحساب الموقع باستخدام الإجراء العادي.

في كلتا الحالتين، الحساب بسيط.

الحركة في الوقت الحقيقي

تُعدّ تقنية القياس الحركي في الوقت الحقيقي طريقةً أكثر تطوراً. فبدلاً من قياسات المدى الزائف الأساسية (طور الشفرة)، يقوم كلٌّ من المحطة وجهاز الاستقبال بأخذ قياسات طور الموجة الحاملة لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للحصول على تقدير أكثر دقة للمدى الزائف. وبالتالي، تكون بيانات التصحيح أيضاً ذات دقة أعلى. وتُستخدم هذه التقنية بشكل شائع في أعمال المسح .

دقة

تتغير بعض مكونات خطأ المدى الزائف أو الموقع (كلاهما في فضاء الرصد ) بتغير الفضاء، وتحديدًا تلك الناتجة عن أخطاء مدارات الأقمار الصناعية والتشوهات الأيونوسفيرية والتروبوسفيرية . ولهذا السبب، تقل دقة نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) مع زيادة المسافة من المحطة المرجعية. وقد تتفاقم المشكلة إذا لم يكن المستخدم والمحطة على اتصال مباشر، أي عندما لا يستطيعان رؤية الأقمار الصناعية نفسها، وهذا سيء للغاية إذا كان التصحيح يعتمد على الموقع.

يزداد خطأ تحديد الموقع بشكل خطي تقريبًا بالنسبة للمسافة من موقع البث.

  • تشير خطة الملاحة الراديوية الفيدرالية للولايات المتحدة وتوصية الرابطة الدولية للملاحة الجوية بشأن أداء ومراقبة خدمات نظام الملاحة العالمي التفاضلي عبر الأقمار الصناعية في النطاق 283.5-325 كيلوهرتز إلى تقدير وزارة النقل الأمريكية لعام 1993 لنمو الخطأ بمقدار 0.67 متر لكل 100 كيلومتر (3.5 قدم/100 ميل) من موقع البث. [ 11 ]  
  • تشير قياسات الدقة عبر المحيط الأطلسي، في البرتغال، إلى تدهور بمقدار 0.22 متر/100 كيلومتر (1.2 قدم/100 ميل) فقط . [ 12 ]    

الشبكات

يشير مصطلح DGPS إلى أي نوع من أنظمة تعزيز الإشارة التفاضلية. ويمكن إرسال بيانات التصحيح إلى جهاز الاستقبال عبر محطات الراديو الأرضية (نظام تعزيز الإشارة الأرضي GBAS)، أو عبر الأقمار الصناعية، أو حتى عبر الإنترنت. وتُشغّل العديد من المطارات خدمة راديو VHF قصيرة المدى، تُعرف عمومًا باسم GBAS أو LAAS، للطائرات المُقتربة. وكانت هناك في السابق العديد من أنظمة البث الأرضية على مستوى الدولة: فبحسب خفر السواحل الأمريكي، شغّلت 47 دولة أنظمة مشابهة لنظام NDGPS الأمريكي (نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي على مستوى الدولة). ويمكن الاطلاع على قائمة بهذه الأنظمة في قاعدة بيانات DGPS العالمية لهواة استقبال الإشارات البعيدة (Dxers). [ 13 ]

شبكات أرضية واسعة النطاق

شبكة نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي الأوروبية

تم تطوير شبكة DGPS الأوروبية بشكل رئيسي من قبل الإدارات البحرية الفنلندية والسويدية من أجل تحسين السلامة في الأرخبيل بين البلدين.

في المملكة المتحدة وأيرلندا، طُبّق النظام كأداة مساعدة للملاحة البحرية لسدّ الفجوة التي خلّفها توقف نظام ديكا للملاحة عام 2000. يتألف النظام من شبكة تضم 12 جهاز إرسال موزعة على طول الساحل وثلاث محطات تحكم، وقد أُنشئ عام 1998 من قِبل هيئات المنارات العامة في كل دولة:  ترينيتي هاوس التي تغطي إنجلترا وويلز وجزر القنال ، ومجلس المنارات الشمالية الذي يغطي اسكتلندا وجزيرة مان ، ومفوضو المنارات الأيرلندية الذين يغطون أيرلندا بأكملها . يعمل النظام على نطاق تردد 300 كيلوهرتز، وخضع للاختبارات، وأُضيف إليه جهازا إرسال إضافيان قبل إعلان تشغيله عام 2002. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] أُوقف تشغيل النظام نهائيًا في مارس 2022. [ 17 ]

يقدم موقع Effective Solutions تفاصيل وخريطة لأجهزة إرسال الإشارات التفاضلية الأوروبية. [ 18 ]

نظام تحديد المواقع العالمي (NDGPS) في الولايات المتحدة

قامت وزارة النقل الأمريكية ، بالتعاون مع إدارة الطرق السريعة الفيدرالية ، وإدارة السكك الحديدية الفيدرالية ، وهيئة المسح الجيوديسي الوطنية ، بتعيين خفر السواحل الأمريكي جهةً مسؤولةً عن صيانة شبكة نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (NDGPS) على مستوى الولايات المتحدة. يُعدّ هذا النظام امتدادًا لنظام تحديد المواقع التفاضلي البحري (MDGPS) السابق، الذي بدأ خفر السواحل العمل به في أواخر ثمانينيات القرن الماضي وأكمله في مارس 1999. كان نظام MDGPS يغطي المياه الساحلية والبحيرات العظمى والممرات المائية الداخلية لنهر المسيسيبي فقط، بينما يوسع نظام NDGPS نطاق تغطيته ليشمل كامل الولايات المتحدة القارية. [ 19 ] وحدة القيادة والتحكم المركزية هي مركز الملاحة التابع لخفر السواحل الأمريكي، ومقره في الإسكندرية، بولاية فرجينيا. [ 20 ] يوجد حاليًا 85 موقعًا لنظام NDGPS ضمن الشبكة الأمريكية، تُديرها إدارة الملاحة التابعة لوزارة الأمن الداخلي الأمريكية.

في عام 2015، طلبت هيئة خفر السواحل الأمريكية وفيلق المهندسين بالجيش الأمريكي (USACE) تعليقات حول خطة التخلص التدريجي من نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) الأمريكي. [ 21 ] واستجابةً للتعليقات الواردة، أعلن إشعار لاحق في السجل الفيدرالي عام 2016 أن 46 محطة ستظل قيد الخدمة ومتاحة للمستخدمين في المناطق البحرية والساحلية. [ 22 ] وعلى الرغم من هذا القرار، قام فيلق المهندسين بإيقاف تشغيل المواقع السبعة المتبقية، وفي مارس 2018، أعلنت هيئة خفر السواحل الأمريكية أنها ستوقف تشغيل محطاتها المتبقية بحلول عام 2020. [ 23 ] واعتبارًا من يونيو 2020، تم إيقاف جميع خدمات نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) لعدم اعتبارها ضرورية بعد إلغاء التوافر الانتقائي في عام 2000 [ 24 ] ، وكذلك بعد إدخال جيل أحدث من أقمار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) . [ 25 ]

نظام تحديد المواقع التفاضلي الكندي

كان النظام الكندي مشابهاً للنظام الأمريكي، وكان مخصصاً في المقام الأول للاستخدام البحري، حيث غطى سواحل المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ، بالإضافة إلى البحيرات العظمى وممر سانت لورانس المائي . وقد توقف العمل به في 15 ديسمبر 2022. [ 26 ]

أستراليا

تدير أستراليا شبكتين من شبكات DGPS: إحداهما مخصصة بشكل أساسي للملاحة البحرية، حيث تبث إشارتها على نطاق الموجات الطويلة؛ [ 27 ] وتستخدم الأخرى للمسح البري والملاحة البرية، ويتم بث التصحيحات على نطاق راديو FM التجاري.

تم إيقاف خدمة نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS) البحري، التي تغطي 16 محطة أرضية على طول الساحل الأسترالي، اعتبارًا من 1 يوليو 2020. [ 28 ] وقد أشير إلى أن تحسين إمكانيات نظام تحديد المواقع العالمي متعدد القنوات، ومصادر الإشارة من مزودين متعددين (GPS، وGLONASS ، وGalileo، و BeiDou ) توفر دقة ملاحية أفضل مما يمكن الحصول عليه من نظام GPS + DGPS. كما يوفر نظام تعزيز تحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية الأسترالي (SBAS)، المعروف باسم شبكة تعزيز تحديد المواقع الجنوبية (SouthPAN)، دقة أعلى في تحديد المواقع لمستخدمي نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS). [ 29 ]

شبكات الأقمار الصناعية

تُشغّل أقمار QZSS نظامًا مُعززًا على مستوى أقل من متر (SLAS). ينقل هذا النظام أخطاء المدى الزائف ومعلومات حالة الأقمار الصناعية التي تقيسها 13 محطة أرضية. وهو يُعزز أنظمة GPS وGLONASS وQZSS (بنفسه) وBeiDou وGalileo. يستخدم النظام نطاق L1 الخاص بنظام GPS، لذا لا تتطلب أجهزة الاستقبال الحالية سوى تعديل البرامج الثابتة للاستفادة منه. [ 30 ]

إنترنت

بروتوكول نقل بيانات تصحيح نظام تحديد المواقع العالمي (NTRIP) هو بروتوكول إنترنت قياسي لتبادل بيانات تصحيح نظام تحديد المواقع العالمي، وخاصةً تلك المتعلقة بنظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS). توفر خوادم مجانية ومدفوعة الوصول إلى بيانات التصحيح في الوقت الفعلي باستخدام هذا البروتوكول. [ 31 ] وتقدم بعض هذه الخوادم ميزات متقدمة مثل محطة مرجعية افتراضية ، حيث تُدمج التصحيحات من عدة محطات قريبة لتوفير تقدير أدق للأخطاء في الموقع المطلوب. تُستخدم خوادم NTRIP على نطاق واسع في تطبيقات علم الحركة في الوقت الحقيقي . [ 32 ]

المعالجة اللاحقة

تُستخدم المعالجة اللاحقة مع نظام تحديد المواقع التفاضلي (DGPS) للحصول على مواقع دقيقة لنقاط غير معروفة عن طريق ربطها بنقاط معروفة مثل علامات المسح .

تُخزَّن قياسات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في أجهزة استقبال GPS، ثم تُنقل إلى جهاز كمبيوتر يُشغِّل برنامج معالجة بيانات GPS. يقوم البرنامج بحساب خطوط الأساس باستخدام بيانات القياس المتزامنة من جهازي استقبال GPS أو أكثر.

تمثل الخطوط الأساسية خطًا ثلاثي الأبعاد مرسومًا بين النقطتين اللتين تشغلهما كل زوج من هوائيات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). تسمح القياسات المُعالجة لاحقًا بتحديد المواقع بدقة أكبر، لأن معظم أخطاء نظام تحديد المواقع العالمي تؤثر على كل جهاز استقبال بشكل متساوٍ تقريبًا، وبالتالي يمكن إلغاؤها في الحسابات.

نظام تحديد المواقع التفاضلي شبه العالمي

لا يتطلب تحسين تحديد المواقع باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) قياسات متزامنة من جهازَي استقبال أو أكثر، بل يمكن تحقيقه باستخدام جهاز واحد فقط . في تسعينيات القرن الماضي، عندما كانت أجهزة الاستقبال المحمولة باهظة الثمن، طُوِّرت بعض طرق نظام تحديد المواقع العالمي شبه التفاضلي، باستخدام جهاز الاستقبال في دورات سريعة لتحديد المواقع أو حلقات من 3 إلى 10 نقاط مسح .

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ كتيب "خدمة تحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية التابعة لهيئة المسح ورسم الخرائط الألمانية الرسمية (SAPOS)" (ملف PDF) . SAPOS . 2015. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 18 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 نوفمبر 2021 .
  2. ↑ "السجل الفيدرالي :: إيقاف نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي على مستوى البلاد (NDGPS)" . www.federalregister.gov . تاريخ الاطلاع: 14 أبريل 2025 . 
  3. ↑ "GPS.gov - أنظمة تعزيز نظام تحديد المواقع العالمي" . gps.gov . القوات الجوية الأمريكية . 14 مارس 2012. مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2021. تم الاطلاع عليه في 7 يوليو 2013 .
  4. ↑ كي، تشانغدون؛ باركنسون، برادفورد ؛ أكسلراد، بينينا (1 يونيو 1991). "نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي واسع النطاق". الملاحة . 38 (2): 123-145 . doi : 10.1002/j.2161-4296.1991.tb01720.x . eISSN 2161-4296 . 
  5. ↑ ماكنمارا، جويل (2008). نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للمبتدئين ( الطبعة الثانية). جون وايلي وأولاده. رقم ISBN  978-0-470-15623-0.
  6. ^ هو أنجيلا. موزدزانوفسكي، أليكس؛ نغ، كريستين (2005). "حالة نظام تحديد المواقع" (PDF) . افتح البرامج التعليمية. معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
  7. ↑ "مخطط تغطية نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي التابع لخفر السواحل الأمريكي عبر مركز الملاحة التابع لخفر السواحل الأمريكي" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17-10-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 07-07-2013 .
  8. ↑ "تعريف التوافر الانتقائي" . PCMAG . تم الاسترجاع في 18 أبريل 2020 .
  9. ↑ نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للمبتدئين، مشيرًا إلى أنه لم يكن هناك عدد كافٍ من أجهزة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) العسكرية، لذلك تم إيقاف تشغيل "التوافر الانتقائي" مؤقتًا في عام 1990 خلال حرب الخليج الفارسي حتى تتمكن قوات التحالف من استخدام أجهزة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) المدنية.
  10. ↑ «بيان من الرئيس بشأن قرار الولايات المتحدة بوقف تدهور دقة نظام تحديد المواقع العالمي» . مكتب سياسات العلوم والتكنولوجيا . 1 مايو 2000. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 ديسمبر 2007 .
  11. ↑ "أنظمة الملاحة الراديوية الفيدرالية لعام 2001" (ملف PDF) . وزارة النقل ووزارة الدفاع . 1 ديسمبر 2001. مؤرشف من الأصل في 23 أكتوبر 2020. تم الاطلاع عليه في 31 يناير 2021 .
  12. ↑ مونتيرو، لويس ساردينها؛ مور، تيري؛ هيل، كريس (1 مايو 2005). "ما مدى دقة نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي (DGPS)؟". مجلة الملاحة . 58 (2): 207-225 . Bibcode : 2005JNav...58..207S . doi : 10.1017/S037346330500322X . ISSN 0373-4633 . OCLC 299747772. S2CID 128552091 .   
  13. ↑ "قاعدة بيانات نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي لهواة استقبال الإشارات البعيدة" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 24-03-2012.
  14. ↑ "نظام تحديد المواقع التفاضلي البحري" . الملاحة عبر الأقمار الصناعية . دار ترينيتي . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20-01-2008.
  15. ↑ «سلطات المنارات العامة في المملكة المتحدة وجمهورية أيرلندا تعتمد على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) من شركة تريمبل للملاحة في المستقبل» . شركة تريمبل للملاحة المحدودة (بيان صحفي). PRNewsire . 22 يناير 1998.
  16. ↑ "ترينيتي هاوس | وسائل الملاحة | الملاحة عبر الأقمار الصناعية" . 2007-07-04. مؤرشف من الأصل في 2007-07-04 . تم الاطلاع عليه في 2021-07-29 .
  17. ↑ "قرار هيئة النقل في لندن الكبرى (Tri-GLA) بوقف خدمة نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي (DGPS) في عام 2022" . دار ترينيتي هاوس . 28 أغسطس 2020. تاريخ الاطلاع: 11 أبريل 2025 .
  18. ↑ "أجهزة إرسال الإشارات التفاضلية الأوروبية" . www.effective-solutions.co.uk . مؤرشف من الأصل بتاريخ 1 أكتوبر 1999. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يوليو 2021 .
  19. ↑ "خطة الملاحة الراديوية الفيدرالية لعام 2005" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 9 مايو 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يوليو 2013 .
  20. ↑ مركز الملاحة التابع لخفر السواحل الأمريكي، الإسكندرية، فيرجينيا؛ إجراءات التشغيل القياسية (2002)
  21. ↑ "نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي على مستوى الدولة (NDGPS)" . السجل الفيدرالي . 18 أغسطس 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 سبتمبر 2018 .
  22. ↑ "نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي على مستوى الدولة (NDGPS)" . السجل الفيدرالي . 5 يوليو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 سبتمبر 2018 .
  23. ↑ "إيقاف نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي على مستوى البلاد (NDGPS)" . السجل الفيدرالي . 21 مارس 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 سبتمبر 2018 .
  24. ↑ "GPS.gov: التوافر الانتقائي" . www.gps.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 أبريل 2021 .
  25. ↑ "انقطاع نظام تحديد المواقع التفاضلي" . www.navcen.uscg.gov . تاريخ الاسترجاع: 17 أبريل 2021 .
  26. ↑ حكومة كندا، خفر السواحل الكندي (16 مايو 2019). "معينات الملاحة" . www.ccg-gcc.gc.ca . تاريخ الاطلاع: 27 يناير 2023 .
  27. ↑ "خدمة نظام تحديد المواقع التفاضلي العالمي التابعة للهيئة الأسترالية للسلامة البحرية - الحالة" . الهيئة الأسترالية للسلامة البحرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-03-2017 .
  28. ↑ "نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي في أستراليا" . هيئة السلامة البحرية الأسترالية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-09-20 .
  29. ↑ أستراليا، علوم الأرض (24-04-2024). "شبكة تعزيز تحديد المواقع الجنوبية (SouthPAN)" . هيئة علوم الأرض الأسترالية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 07-09-2024 .
  30. ↑ "مواصفات واجهة نظام الأقمار الصناعية شبه السمتية - خدمة تعزيز مستوى دون المتر (IS-QZSS-L1S-009)" (ملف PDF) . 20 فبراير 2026.
  31. ↑ "وصول مستخدم RTS" . خدمة GNSS الدولية .
  32. ↑ "التقنيات" . قائمة NTRIP .