پژوهشگاه هوافضا

ناوبری رادیویی

موقعیت یابی رادیویی

سامانه‌های ناوبری رادیویی گسترش روزافزونی در کاربردهای مختلف نظامی و غیر نظامی پیدا کرده‌اند. نمونه بارز آنها سامانه‌های ناوبری ماهواره‌ای هستند که بخش وسیعی از سیستم مختلف از جمله حمل و نقل وابسته به آنها هستند. هر چند این سامانه‌ها دارای پوشش جهانی هستند ولی به دلایل متعدد امنیتی و استراتژیکی، کشورها به سمت توسعه و راه اندازی سامانه‌های ناوبری ملی یا منطقه‌ای روی آورده‌اند تا در شرایط حساس، سرویس موقعیت‌یابی را بتوانند برای سیستم‌های حساس خود فعال نگه دارند. در همین راستا نیز کشور ما با توجه به موقعیت منحصر به فردی که در منطقه حساس خاور میانه دارد باید در کنار مشارکت در پروژه‌های مختلف ناوبری ماهواره‌ای با پوشش جهانی، به فکر راه اندازی یک سامانه موقعیت یابی با پوشش کشوری یا حتی منطقه‌ای باشد. این پروژه پژوهشی بستر اولیه برای حرکت به سمت یک سامانه موقیت یابی ملی-منطقه‌ای را فراهم می‌نماید. طراحی و ساخت سامانه موقعیت یابی رادیویی زمین-پایه، دارای ایستگاه‌های مرجع زمینی است که بر اساس موقعیت مشخص آنها می‌تواند سرویس‌های مختلف موقعیت یابی را در منطقه تحت پوشش فراهم نماید هدف اولیه طرح است. در فاز بعدی، با توسعه ایستگاه‌های مرجع زمینی به ایستگاه‌های مرجع ماهواره‌ای زمین-همگام، این سامانه قابل گسترش به یک سامانه ناوبری ماهاوره‌ای با پوشش منطقه خاورمیانه خواهد بود.

سامانه موقعیت یابی رادیویی زمین پایه با پوشش محلی است کاربردهای زیادی در صنایع مختلف و پروژه‌های ملی خواهد داشت و از طریق آن سرویس موقعیت یابی ملی در کنار سامانه‌های ناوبری ماهواره‌ای موجود در منطقه تحت پوشش فراهم می‌شود تا در صورت قطع سرویس سیستم‌هایی مثل GPS و  GLONASS، سرویس موقعیت یابی از طریق سامانه بومی برقرار باشد. در همه سیستم‌های ناوبری رادیویی با استفاده از موقعیت مشخص چند مرجع و کمیت‌های اندازه گیری شده نسبت به مرجع‌ها، مثل زاویه، فاصله و اختلاف فاصله، موقعیت مجهول یک وسیله با استفاده از روش‌های شناخته شده هندسی محاسبه می‌شود. در این پروژه نیز موقعیت مجهول یک وسیله بر اساس موقعیت معلوم ایستگاه‌های مرجع و فاصله تا ایستگاه‌ها و با استفاده از روش‌های هندسی محاسبه می‌شود.

برای محاسبه موقعیت مجهول یک وسیله باید موقعیت حداقل سه ایستگاه مرجع و فاصله تا آن ایستگاه‌ها فراهم باشد. در هنگام محاسبه موقعیت مجهول، موقعیت فعلی ایستگاه‌های مرجع باید در اختیار الگوریتم محاسبه موقعیت قرار گیرد. با توجه به این که در این فاز موقعیت ایستگاه‌ها ثابت فرض شده است، بنابراین موقعیت آنها بعد از استقرار در یک نقطه ثابت، از طریق یک حافظه در اختیار الگوریتم قرار داده می‌شود. کمیت مورد نیاز دیگر برای محاسبه موقعیت، فاصله تا ایستگاه‌های مرجع است. سامانه فاصله سنجی رادیویی برای این منظور استفاده می‌شود که در حال حاضر این سامانه ساخته شده و آزمون‌های میدانی خود را نیز با موفقیت گذرانده است.