New-Tech Magazine| July 2017 | Digital Edition

מערכותעדכניות ועתידיות לניווט ואיכון מן החלל

הקדמה לאחרונה קיימת התפתחות עצומה ותחרות בינלאומית לפיתוח מערכות לניווט ואיכון מן החלל, לא רק עבור שימוש בכדור הארץ, אלא גם עבור כל מערכת השמש ואף מעבר לזה. ישנן מערכות חדשות עם דיוק ואמינות מירביים אשר חסינות מחסימות והפרעות, במיוחד עבור מטרות צבאיות. בנוסף קיימות מערכות תוך- ביתיות אמינות בעלות דיוק יותר טוב ממטר המסייעות למכבי האש וגם למטרות נוספות. מערכות הניווט הקיימות הינן מערכות גלובליות המשמשות לא רק לניווט, אלא גם לאיכון. מערכות אלו פועלות באמצעות לוויינים הנמצאים בחלקו העליון של מסלול ), הנמצא בגובה MEO ) Medium Earth Orbit קילומטרים מעל פני כדור הארץ, 20000- של כ והתקשורת מתבצעת בשימוש של גלי רדיו בתחומי המיקרוגל. חישוב פשוט והצלבת לוויינים לפחות מאפשר לקבל 3 נתונים של מיקום וקואורדינטות על פני כדור הארץ בדיוק מטרים. 10- של כ ) GPS ) Global Positioning System מערכת הניווט של ארה"ב מספקת מידע על מיקום וזמן של העצם ׁ(המקלט) בכל מקום בו יש קו ראייה ) בין המקלט ללוויין. תחום הניווט Line of Sight ( הלווייני פותח במקור למטרות צבאיות בלבד, אך כיום משמש עבור מגוון רחב של מטרות, כגון: ניווט בדרכים, באוויר ובים, עבור תקשורת ואנרגיה, הגנה אזרחית ועוד. החלוצה בתחום הייתה ארה״ב, אשר הפעילה ראשונה את מערכת כדי להתגבר על הקשיים 1978 בשנת GPS ה- במערכות הניווט הקיימות ולשפרן, ועברה . אחריה גם רוסיה, 1994 לשימוש מלא בה בשנת האיחוד האירופאי, סין, הודו ויפן התחילו לבנות מערכות לניווט ואיכון באמצאות לוויינים. כיום 32- מונה כ GPS ) מערך ה- 09.07.2017- (נכון ל מתוכם פעילים, הם 31 לוויינים במסלול כאשר 20200- שונים בגובה של כ MEO נעים במסלולי קילומטרים מעל פני כדור הארץ. מבנה זה יוצר לוויינים בכל נקודה 5-8 מצב שבו ניתן לראות ובכל זמן על כדור הארץ, ולכן הכיסוי גלובלי ומאפשר פעילות מלאה. פבל שילינגובסקי,אירינה ברונפמן, ד”ר אירית יובילר ופרופ.יעקב גוון

עקרון הפעולה של מערכות לניווט ואיכון מן החלל הרעיון מאחורי מערכת האיכון והניווט הוא הימצאות המקלט במיקום לא ידוע, והשאיפה לגלות את מיקומו המדויק בסיוע משדרים שמיקומם ידוע מראש. מיקומו של המקלט ומהירותו מתקבלים על ידי אותות המשודרים במשדרים ונקלטים בו, בשיטת הטריאנגולציה. החישוב מגלה את המיקום הנדרש על ידי מרחק המקלט מכל אחת משלוש נקודות לפחות, כאשר מיקומן ידוע, ולאחר איחוד וחיתוך המידע, מתקבל המיקום שלו (או של העצם הנושא את הנ"ל, GPS המקלט כאמצעי עזר). לווייני ה- שמיקומם ידוע, משדרים בתדרים תקניים . הראשון L 1 =1.575 GHz , L 2 =1.227 GHz וקבועים: הוא תדר לשימוש אזרחי רגיל והשני עבור כוחות הביטחון והצבא, אשר מוצפן, דורש פיענוח ומקנה דיוק גדול יותר. החישוב מתבצע באופן הבא: הלוויין שולח לכדור בתדר 50 bps הארץ רצף נתונים בקצב נמוך של . הרצף כולל את מספר הלוויין L 2 או L 1 גל נושא

E

:23 AM

New-Tech Magazine l 74