מערכת ניווט לוויינית

תרשים של מערכת ניווט לוייני המשולבת עם תנועת הסיבוב של כדור הארץ

מערכת ניווט לוויינית גלובלית (באנגלית: Global Navigation Satellite System או GNSS) היא מערכת ניווט המשתמשת בגלי רדיו אשר משודרים ממספר לוויינים בחלל למציאת קואורדינטות מדויקות על פני כל מקום בכדור הארץ ברמת דיוק של מטרים ספורים בלבד. בנוסף, המערכת נותנת את הגובה מעל פני הים, וגם מאפשרת לקבוע את השעה המדויקת בכל רגע ברמת דיוק של עשרות בודדות של מיליארדיות השנייה.

כדי לקבל את המיקום די בקבלת אות משלושה לוויינים, ובכדי לקבל את הגובה צריך לקבל אות מארבעה לוויינים לפחות.

נכון לפברואר 2016, מערכות הניווט הלווייניות של ארצות הברית (GPS) של רוסיה (GLONASS) ושל האיחוד האירופי (גלילאו) הן היחידות שפעילות במלואן. מערכות הניווט האחרות נמצאות בשלבי פריסה וצפויות להפוך לפעילות בשנת 2020.

מערכות GNSS קיימות

• GPS - מערכת ניווט אמריקאית, בשליטה אזרחית למחצה. פריסה עולמית.
• גלילאו - מערכת הניווט אירופאית, בשליטה אזרחית מלאה. פריסה עולמית.
• GLONASS - מערכת ניווט רוסית, בשליטה צבאית מלאה. פריסה עולמית.
• BeiDou - מערכת ניווט סינית, בשליטה צבאית מלאה. פריסה אזורית.
• QZSS - מערכת ניווט יפנית, בשליטה צבאית מלאה. פריסה אזורית.
• IRNSS - מערכת ניווט הודית, בשליטה צבאית מלאה. פריסה אזורית.

מערכות הרחבה למערכות ניווט קיימות

מערכות אלו, שלהן בדרך כלל כמות לוויינים מצומצמת מאוד, הנקראות DGPS ‏(Differential GPS) או SBAS ‏(Satellite Based Augmentation System), נועדו להרחיב ולשפר את רמת הקליטה והדיוק של מערכת ה- GPS האמריקאית הקיימת. הן מורכבות בעיקר מלוויינים נוספים בחלל, ותחנות קרקע, שמיקומן הגאוגרפי ידוע ברמת דיוק גבוהה מאוד. תחנות הקרקע מנטרות באופן קבוע את ההפרש בין מיקומן הבדוק, למיקום המחושב המתקבל על ידי שימוש בלווייני ה- GPS, ושולחות ללוויינים, אחת לתקופת זמן קצרה, "פקטורי תיקוני סטייה" מעודכנים. בעת קליטת אותות מהלוויינים הללו, נשלחים גם "פקטורי תיקון הסטייה" הללו, המאפשרים לתוכנות הניווט, לתקן בהתאם את המיקום הנקלט. שימוש במערכות הרחבה אלו מדייקות את מציאת המיקום לסנטימטרים בודדים.

המערכות העיקריות הן:

• WAAS - מערכת אמריקאית שנועדה במקור לשמש את חיל האוויר האמריקאי, אך חופשית כיום גם לקליטה אזרחית. למערכת שני לוויינים בחלל.
• EGNOS - מערכת אירופאית ובה שלושה לוויינים בחלל.
• MSAS - מערכת יפנית, ובה שני לוויינים בחלל.
• QZSS - מערכת יפנית עתידית, ובה שלושה לוויינים בחלל.

שימושים נפוצים

מרבית השימוש במערכות אלו הוא צבאי, אך כיום במכשירים אזרחיים רבים יש שימוש במערכות אלו (לרוב GPS).

• ניווט מכונית - לרוב בשימוש במכשיר טלפון חכם ובעזרת אפליקציות שונות (כמו: Waze, iGo)
• ניווט להולכי רגל - לרוב בשימוש במכשיר טלפון חכם בעזרת אפליקציות ייעודיות (כמו: Google Maps)
• כיוון כלי נשק - לרוב בטילים משוכללים
• מציאות רבודה - הצגת מידע על סביבת המשתמש

קישורים חיצוניים

• אברהם הר-אבן, לוויין לכל פועל כמעט, באתר ישראל דיפנס

ערך זה הוא קצרמר בנושא טכנולוגיה. אתם מוזמנים לתרום למכלול ולהרחיב אותו.