تعداد کانال گیرنده مولتی فرکانس چه تاثیری در اندازه گیری های آن خواهد داشت؟

 

همانطور که می دانید، امروزه ماهواره های بسیاری در قالب سیستم های تعیین موقعیت زیر مجموعه سامانهGNSS ، در حال ارسال سیگنال های ناوبری خود به سمت گیرنده های تعیین موقعیت روی تمام نقاط سطح زمین هستند.

 

تعیین موقعیت نقاط با استفاده از این سیگنال ها توسط یک گیرندهGNSS ، با استفاده از پردازش هایی که در کانال های موجود در گیرنده صورت میگیرد، انجام می شود. (برای مطالعه بیشتر در زمینه سامانه تعیین موقعیتGNSS ، مقاله سیگنال ماهوارههای جی پی اس (GPS) را مطالعه نمایید در این صورت سوالی که ممکن است ایجاد شود، این خواهد بود که آیا تعداد کانال گیرنده بر قدرت و دقت تعیین موقعیت تاثیر خواهد گذاشت؟ طبق مستندات موجود، تعداد ماهواره های فعال هر یک از سیستم های تعیین موقعیت سامانه جی ان اس اس، به شرح زیر است:

سیستم تعیین موقعیت جهانی :GPS تعداد ۳۰ ماهواره فعال

نوع ماهواره		تعداد ماهواره	فرکانسهای ارسالی	تعداد فرکانسها	مجموع فرکانسها
II-R		8	L1 , L2	11	101
IIR-M		7	L1, L2, L2C	21
II-F		12	L1, L2, L2C,L1	88
III-A		8	L1, L2, L2C,L1,L1C	20

 

 

سیستم تعیین موقعیت جهانی BeiDou : تعداد ۴۴ ماهواره فعال

نوع ماهواره	تعداد ماهواره	فرکانسهای ارسالی	مجموع فرکانسها
BEIDOU	44	AB۲B, B۲A, B۲C,B۱, B۰, B۲, B۱B	803

 

سیستم تعیین موقعیت جهانی Galileo : تعداد ۴۲ ماهواره فعال

نوع ماهواره	تعداد ماهواره	فرکانسهای ارسالی	مجموع فرکانسها
Galileo	44	E۱, E۵a, E۵b, E۵, E۶	040

 

سیستم تعیین موقعیت QZSS : تعداد ۴ ماهواره فعال

نوع ماهواره		تعداد ماهواره	فرکانسهای ارسالی	مجموع فرکانسها
QZSS		4	۶S, L۱, L۵C, L۲C, L۱CA, L۱L	44

سیستم تعیین موقعیت IRNSS : تعداد ۹ ماهواره فعال

نوع ماهواره	تعداد ماهواره	فرکانسهای ارسالی	مجموع فرکانسها
IRNSS	9	L۵	9

 

سیستم تعیین موقعیت SBAS : تعداد ۰ ماهواره فعال

نوع ماهواره		تعداد ماهواره	فرکانسهای ارسالی	مجموع فرکانسها
SBAS		8	WASS, EGNOS, MSAS, GAGAN۵L	04

 

با یک حساب ساده می توان متوجه شد که تعداد کل فرکانس های ارسالی از تمامی ماهواره های موجود در

مدارات سامانه تعیین موقعیت GNSS فضا برابر است با:

۲۱۰۹۰۴۲۰۳۲۱۰۲۳۰۰۶۴۰۳۳۱ = ۹۱۶

هر سیگنال حاوی اطلاعات زیادی از قبیل چندین مشاهده کد، مشاهده داپلر و … است که پردازش هر کدام از این مشاهدات، توسط یک کانال مجزا انجام می شود. اگر به طور میانگین هر فرکانس فقط شامل ۰ مشاهده باشد، تعداد کل مشاهداتی که به سمت زمین گسیل داده می شود برابر است با:

۹۱۶*۰ = ۱۵۲۱

یک گیرنده تعیین موقعیت GNSS چندفرکانسه می تواند حدود ۳۶ درصد ماهواره ها را در زاویه دید خود داشته باشد و اطلاعات سیگنال آن ها را دریافت کند. در این صورت هر گیرنده در هر زمان از شبانه روز در معرض ۳۱۰ فرکانس ارسال شده توسط ماهوارهها قرار دارد. با در نظر گرفتن ۰ مشاهده برای هر فرکانس، میتوان تعداد مشاهدات را اینگونه محاسبه نمود:

۳۱۰*۰ = ۳۱۱۱

با این اوصاف برای یک گیرنده چندفرکانسه، تعداد کانال گیرنده GPS میبایست حداقل ۳۱۱۱ کانال جهت پردازش داده های دریافتی باشد. حال اینکه تمامی سیستم های تعیین موقعیت در جهت پرتاب و راه اندازی ماهواره های پیشرفته با قابلیت ارسال فرکانس های بیشتر گام برمیدارند. برای مثال ماهواره های نسل جدید GLONASS، قابلیت ارسال فرکانس های بیشتری را دارند یا همینطور آخرین نسل از ماهواره های GPS که رو به افزایش است. بنابراین هرچه تعداد کانال در گیرنده های جی پی اس بیشتر باشد،

گیرنده با یک آپگرید ساده قادر به دریافت سیگنالهای جدید و بیشتری خواهد بود.

مزایای افزایش تعداد کانال گیرنده در گیرنده های GNSS چیست؟

یکی دیگر از مهمترین مزایای بالاتر بودن تعداد کانال گیرنده GPS، تشخیص هر چه دقیق تر خطای Multi- Path است. بیشتر بودن تعداد کانال در گیرنده های جی پی اس این اجازه را به گیرنده می دهد که یک سیگنال مشخص را از طریق چند کانال دریافت نموده و با مقایسه آن ها با یکدیگر، سیگنال مسیر مستقیم را جهت بهکارگیری در محاسبات تشخیص دهد.

از دیگر فواید بیشتر بودن تعداد کانال در گیرنده های جی پی اس این است که، هر کانال مدت زمان کمتری مشغول پردازش اطلاعات بوده و در نتیجه توان مصرفی گیرنده بالا میرود.

همچنین کمتر شدن فعالیت هر کانال منجر به طولانی تر شدن عمر مفید قطعات الکترونیکی به کار گرفته شده در گیرنده میشود و قطعات اصطکاک پردازشی کمتری را متحمل شده و احتمال خرابی و ایراد در آن ها کاهش می یابد. افزایش تعداد کانال گیرنده ها در محصولات شرکت های معتبر دنیا نیز قابل مشاهده است. اینکه معتبرترین شرکت ها با سوابق طولانی در زمینه تولید گیرنده های GNSS، تعداد کانال بیشتری جهت دریافت سیگنال برای محصولات خود در نظر می گیرند، نه تنها بی جهت نیست بلکه مطابق با SINO GNSS شرکتN3 تکنولوژی پیشرفته ماهواره های جدید پرتاب شده به فضا است. گیرنده مدل

کامنو نیز با داشتن 1118 کانال، قادر به دریافت سیگنال های متعددی است که مشخصات فرکانس های

دریافتی آن از سایت قابل دانلود میباشد.