نسل جدید ماهواره های موقعیت یاب؛ GPS III چه ویژگی هایی دارد؟

از سال ۱۹۹۳ که نیروی هوایی آمریکا سیستم ردیاب ماهواره‌ای خود یا همان GPS را در اختیار عموم قرار داد، این تکنولوژی مکان‌یابی به بخشی از زندگی روزمره مردم تبدیل شده است. امروزه ما از GPS در تمام وسایل خود استفاده می‌کنیم. ماشین‌‌ها، گوشی‌های هوشمند و حتی ساعت‌های ما نیز این تکنولوژی کاربردی را در خود جای داده‌اند. به همین دلیل شاید چندان غافلگیر کننده نباشد که آمریکا به دنبال بهبود تکنولوژی GPS خود برود. GPS III دقیقا به منظور بهبود توانایی‌های نسل کنونی یعنی GPS II قرار است از سال ۲۰۲۳ کار خود را آغاز کند.

آمریکا این تکنولوژی را با هدف مکان‌یابی دقیق‌تر گجت‌های شهروندان و همچنین تسلیحات نظامی معرفی کرده و در حال حاضر ۲ ماهواره را به مدار زمین فرستاده است. همچنین در آینده قرار است ۸ ماهواره دیگر نیز به مدار زمین فرستاده شوند تا مکان‌یابی به صورت دقیق‌تر انجام بگیرد.

در ادامه به برتری های این تکنولوژی نسبت به نسل قبلی خود خواهیم پرداخت.

کارایی بهتر به ازای هزینه اولیه

اولین ماهواره پرتاب شده GPS III توسط شرکت Lockheed Martin چیزی در حدود ۵۲۹ میلیون دلار هزینه در پی داشته است که انتظار می‌رود این میزان برای هر ۱۰ ماهواره به رقم سنگین ۵.۵ میلیارد دلار برسد. البته عمر مفید این ماهواره‌ها ۱۵ سال پیش‌بینی شده که نسبت به ماهواره‌های اولیه GPS II با عمر ۷.۵ سال، دو برابر شده است. همچنین عمر این ماهواره‌ها نسبت به آخرین ماهواره‌های GPS II فرستاده شده به مدار زمین، حدود ۲۵ درصد بیشتر خواهد بود.

دقت ۳ برابری

دقت مکان‌یابی فعلی GPS II بالاست و موقعیت مکانی را تقریبا با ۵ متر اختلاف نشان می‌دهد. اما GPS III قرار است پا را از این فراتر گذاشته و دقت مکان‌یابی را تا ۳ برابر افزایش دهد. یعنی تفاوت مکان شما با جایی که GPS III تشخیص می‌دهد، حداکثر چیزی در حدود ۱ تا ۳ متر خواهد بود. همچنین قرار است که GPS III قوی‌تر از نسخه فعلی باشد و دیگر شاهد مشکلات مکان‌یابی به دلیل وجود موانع (ساختمان‌های بلند) بین دستگاه‌ها و ماهواره‌ها نباشیم.

ناوبری پیشرفته‌تر

GPS III با استفاده از سیگنال L1C می‌تواند به ناوبری بهتر کمک کند، زیرا این سیگنال قابلیت تفسیر توسط دیگر سامانه‌های ناوبری جهانی را دارد. فرکانس سیگنال L1C با سیستم ناوبری اروپا (گالیلئو)، سیستم ناوبری چین (بایدو) و سیستم ناوبری ژاپن (QZSS) مشترک است و در نتیجه می‌تواند موقعیت کاربران را به طور دقیق ردیابی کند. دلیل این امر این است که تیم‌های طراحی سیگنال ژاپنی و اروپایی با نیروی هوایی آمریکا همکاری نزدیکی داشته‌اند تا سیگنا‌ل‌های GPS III از ابتدا با دیگر سیستم‌های ناوبری سازگاری داشته باشند.

کاربرد‌های نظامی

سیستم موقعیت‌یابی جهانی در ابتدا کاربرد نظامی داشته که ممکن است به دلیل عادی شدن آن، کمی خارج از دید قرار گیرد. دولت آمریکا به منظور کنترل و هدایت این ماهواره‌ها قصد دارد سیستم کنترلی (OCX) را در نقاط مختلف زمین راه‌اندازی کند.

با کمک سیستم OCX می‌توان هم ماهواره‌های فعلی GPS II و هم ماهواره‌های نسل جدید GPS III را کنترل کرد. البته راه‌اندازی این سیستم تا سال ۲۰۲۲ یا ۲۰۲۳ به تعویق افتاده است. با این حال Lockheed در حال بروزرسانی سیستم‌های فعلی خود برای برقرار ارتباط با ماهواره‌های GPS III است تا بتواند ماهواره‌های جدید خود را نیز به مدار زمین بفرستد و پس از آماده شدن سیستم OCX، کنترل سیستم ماهواره‌های خود را به دست آن بسپارد.

GPS III قرار است با فرستادن سیگنا‌ل‌های رمزنگاری شده M-Code با تجهیزات نظامی ارتباط برقرار کند. این سیگنال‌ها از سیگنا‌ل های نظامی فعلی قدرتمندترند و تا ۸ برابر نسبت به پارازیت‌ها مقاومت بیشتری خواهند داشت. کاربرد نظامی GPS III تا زمانی که سیستم OCX آماده نشود، آغاز نخواهد شد.

زمانبندی ارسال ماهواره‌ها

اولین ماهواره GPS III که در دسامبر ۲۰۱۸ به مدار زمین فرستاده شد «Vespucci» نام دارد. ماهواره دوم به نام «Megellan» نیز در آگوست گذشته پرتاب شده بود. ماهواره سوم قرار است در تاریخ ژانویه ۲۰۲۰ سوار بر موشک فالکون ۹ کمپانی SpaceX در مدار زمین قرار گیرد. قرار است که به صورت مداوم تا سال ۲۰۲۳ تعداد ۸ ماهواره دیگر نیز به فضا فرستاده شود تا در کل شاهد ۱۰ ماهواره با تکنولوژی GPS III در فضای اطراف زمین باشیم.

آینده GPS III چیست؟

پس از سال ۲۰۲۳، Lockheed در نظر دارد تا ۲۲ ماهواره دیگر را نیز به فضا بفرستد که برخلاف ماهواره‌های فعلی GPS III دارای دو آنتن خواهند بود. آنتن اول برای فرستادن سیگنال‌های فعلی است و دیگر آنتن نیز برای زمانی است که آنتن اول از دسترس خارج می‌شود. در مجموع این دو آنتن برای ناوبری و مکان‌یابی دقیق‌تر استفاده خواهند شد.