بسم الله الرحمن الرحيم
قبل بدء عصر الأقمار الصناعية ومنذ منتصف القرن العشرين توصل العلماء إلى طريقة جديدة لتحديد المواقع بالاعتماد على الموجات الراديوية ( الكهرومغناطيسية ) ، وكان المبدأ الأساسي في هذه الطريقة هو قياس الزمن الذي تستغرقه الموجة الراديوية في الرحلة ذهاباً وإياباً بين محطة الإرسال وجهاز الاستقبال ، وباعتبار أن سرعة الموجة تعادل سرعة الضوء ( حوالي 300 ألف كيلومتر في الثانية ) ، فيمكننا حساب المسافة بين محطة الإرسال وجهاز الاستقبال وذلك إعتماداً على القاعدة التالية : المسافة = السرعة x الزمن . واستخدمت هذه الطريقة بصفة خاصة في الملاحة البحرية وعبر أنظمة إلكترونية يعد من أهمها نظامي لوران ( Loran ) وديكا ( Decca ) ، ويعملان على أساس نظم الراديو التي تعتبر جيدة الاستخدام في النطاقات الساحلية ، حيث تتوافر شبكات الاتصال بين النظامين .أما عن نظام لوران ( LORAN ) : فهو اختصار لاسم الملاحة للمساحات الشاسعة ( Long Range Navigation) وبالأساس كان يهدف لمساعدة السفن في إبحارها ، وهو يتكون من عدد من السلاسل حيث كل سلسلة مكونة من أربعة أبراج إرسال ويغطي كل برج حوالي 500 ميل .
إلا أن هذه النظم الملاحية كان لها بعض العيوب نذكر منها :
1. أن أي نظام سيكون ذو تغطية محدودة وتبلغ حوالي 5 % من سطح الأرض وبالتالي لن يصلح ليكون نظام ملاحة عالمي .
2. يستطيع هذا النظام تحديد المواقع في اتجاهين فقط أي في المستوي الأفقي ولا يمكنه تحديد الارتفاع أي في المستوي الرأسي .
3. تتفاوت دقة النظام حسب نوع الملاحة ، فدقة النظام كانت في حدود 250 متر والتي يمكن اعتبارها مناسبة للملاحة البحرية ، لكنها غير مناسبة للملاحة الجوية أو لطرق المساحة الأرضية التي تتطلب دقة أعلى في تحديد المواقع .
مع ظهور الاقمار الصناعية طبق العلماء نفس مبدأ الملاحة الراديوية في تطوير الملاحة إلى الملاحة بالأقمار الصناعية ، فإذا استبدلنا محطات الإرسال الأرضية بأقمار صناعية ترسل موجات راديوية يستطيع جهاز الاستقبال أن يتعامل معها ، ويحسب المسافة من موقعه إلى موقع كل قمر صناعي فيمكن تحديد الموقع الذي به هذا المستقبل ، مع العلم أن كل قمر صناعي يكون معلوم المدار الذي يدور عليه في الفضاء وأن موقع كل قمر صناعي يكون معلوماً في أي لحظة طوال 24 ساعة يومياً .
وتطورت نظم الملاحة بالأقمار الصناعية مع إطلاق نظام الملاحة الامريكي الذي عرف باسم ترانزيت ( Transit) وأيضاً باسم نظام دوبلر ( Doppler ) في الستينات من القرن العشرين ، وكان الهدف منه تحديد مواقع القطع البحرية في البحار والمحيطات ومعرفة إحداثيات المواقع الإستراتيجية بدقة . ولكنها أثبتت فشلها نظراً لكونها تستخدم أقماراً صناعية منخفضة المدار كما أن عددها محدود وقليل ، وبالتالي لا يمكن الحصول على نتائج محددة بصفة دائمة بسبب ترددات أجهزتها الصغيرة ، كما أن أي تحرك بسيط لجهاز الاستقبال يسبب أخطاء فادحة في تحديد الموقع .
فتم استحداث نظام تحديد المواقع العالمي GPS وروعي فيه تغطية جميع المناطق على سطح الكرة الأرضية ، وكذلك دقة نتائج تحديد المواقع والإحداثيات .
المراجع : كتب نظام تحديد المواقع العالمي ( المؤسسة العامة للتعليم الفني والتدريب المهني في المملكة العربية السعودية ) .
كتاب مدخل إلى النظام العالمي لتحديد المواقع للدكتور جمعة محمد داوود .
أكثر...