وقتی مسیریاب، مسیر را گم می‌کند/نگاهی به بیدو و آینده GPS در ایران

به گزارش گروه اقتصادی خبرگزاری دانشجو، در دنیای امروز، سامانه‌های موقعیت‌یابی جهانی (GNSS) یکی از پایه‌های فناوری‌های مدرن مانند مسیریابی، حمل‌ونقل هوشمند، کشاورزی دقیق و حتی نظامی محسوب می‌شوند. سال‌هاست که GPS آمریکا به عنوان پیشگام و پرکاربردترین سیستم ناوبری ماهواره‌ای شناخته می‌شود، اما در سال‌های اخیر، سیستم چینی «بیدو» (BeiDou) با ساختار پیشرفته‌تر و قابلیت‌های متنوع به میدان رقابت جهانی وارد شده است. آیا بیدو می‌تواند به‌عنوان جایگزینی عملی و واقعی برای GPS مطرح شود؟ در این گزارش جامع، به بررسی کامل این سامانه، ساختار، دقت، مزایا و معایب آن نسبت به GPS می‌پردازیم.

از وابستگی به GPS تا استقلال با بیدو

در دهه ۱۹۹۰، چین وابستگی نظامی و فناورانه شدیدی به GPS آمریکا داشت. در جریان تمرینات نظامی تنگه تایوان، قطع ناگهانی سیگنال GPS باعث شد چین به فکر توسعه سامانه موقعیت‌یابی مستقل خود بیفتد. پروژه بیدو در شرایط اقتصادی چالش‌برانگیز چین آغاز شد و پس از تلاش‌های فراوان و شکست در همکاری‌های بین‌المللی، سرانجام در سال ۲۰۲۰ با پرتاب ماهواره سی‌ام، به‌طور کامل عملیاتی شد.

امروزه بیش از ۱۴۰ کشور به شبکه بیدو متصل شده‌اند و این سامانه به یکی از بزرگ‌ترین و دقیق‌ترین سیستم‌های ناوبری ماهواره‌ای جهان تبدیل شده است.

ساختار و عملکرد بیدو در مقایسه با GPS

بیدو مانند سایر سیستم‌های GNSS (مانند GPS آمریکا، گلوناس روسیه، گالیلئو اروپا) از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

بخش فضایی: ماهواره‌هایی که در مدارهای زمین‌ایستا (GEO)، مدار میانی زمین (MEO) و مدار زمان‌همگام (IGSO) قرار دارند و سیگنال‌های موقعیت و زمان ارسال می‌کنند.

بخش زمینی: ایستگاه‌های کنترل و پایش که موقعیت ماهواره‌ها را به صورت ۲۴ ساعته رصد و اصلاح می‌کنند.

بخش کاربری: گیرنده‌های مختلف مانند گوشی‌های هوشمند، خودروها و دستگاه‌های مسیریابی که سیگنال‌ها را دریافت و موقعیت‌یابی می‌کنند.

در حال حاضر، بیدو دارای ۴۴ ماهواره فعال است که نسبت به GPS با ۳۱ ماهواره، پوشش بهتر و دقت بیشتری ارائه می‌دهد. همچنین، بیدو از دو فرکانس هم‌زمان استفاده می‌کند که مقاومت آن را در برابر اختلالات افزایش می‌دهد.

ماهواره‌های بیدو از ساعت‌های اتمی بسیار دقیق بهره می‌برند و با محاسبه دقیق فاصله تا گیرنده‌ها و استفاده از تکنیک سه‌ضلع‌سنجی سه‌بعدی، موقعیت مکانی کاربر را با دقتی در حدود ۲.۵ متر تعیین می‌کنند. یکی از چالش‌های مهم سیستم‌های GNSS، اثرات نسبیت زمانی است که بیدو با الگوریتم‌های پیشرفته آن را جبران می‌کند تا خطای موقعیت‌یابی به حداقل برسد.

رقابت جهانی بیدو و GPS

آمریکا با ارائه GPS رایگان، سال‌ها بر بازار جهانی تسلط داشت و بسیاری از کشورها زیرساخت‌های خود را بر پایه این فناوری بنا کردند. اما چین با استراتژی‌های اقتصادی و فنی، از جمله ارائه وام و همکاری‌های تجاری، تلاش می‌کند کشورهای در حال توسعه را به سمت بیدو جذب کند و وابستگی به فناوری آمریکا را کاهش دهد. در مقابل، تولیدکنندگان گوشی‌های چینی مانند هواوی و شیائومی، تراشه‌های پشتیبانی‌کننده از بیدو را در محصولات خود بکار می‌گیرند که موجب رشد سریع اقتصادی این سامانه در چین شده است.

آیا می‌توان GPS را کاملاً کنار گذاشت؟

در واقع، بهترین رویکرد، ادغام استفاده از چند سیستم GNSS مختلف (GPS، بیدو، گلوناس و غیره) است تا دقت و پایداری موقعیت‌یابی افزایش یابد و وابستگی کامل به یک سیستم حذف شود.

اخیراً اختلالاتی در طیف‌های فرکانسی و سیگنال‌های GPS در کشور مشاهده شده است که باعث کاهش کیفیت ارتباطات و تأثیر منفی بر کسب‌وکارهای مرتبط با این حوزه‌ها شده است. این اختلالات مشکلاتی را در ارائه خدمات به مردم ایجاد کرده و نگرانی‌هایی را به دنبال داشته است.

سید ستار هاشمی، وزیر ارتباطات و فناوری اطلاعات، در حاشیه جلسه هیات دولت در پاسخ به سوال خبرنگار خبرگزاری دانشجو درباره علت این اختلالات، اعلام کرد که «این اختلالات به دلیل ملاحظات امنیتی و احتمال حضور پهپادهاست.

 وی افزود:این موضوع باعث شده که هم کیفیت ارتباطات و هم کسب‌وکارهای مرتبط تحت تأثیر قرار گیرد و مشکلاتی در ارائه خدمات ایجاد شود.

وزیر ارتباطات تأکید کرد: ما در حال رایزنی و تلاش برای رفع این مشکلات به صورت گام به گام هستیم تا کیفیت خدمات به مردم بهبود یابد.

در واکنش به احتمال استفاده از سامانه‌های GPS دیگر مانند سامانه B2 چین، هاشمی اظهار داشت: ما از همه ظرفیت‌هایی که در دنیا وجود دارد طبیعتاً استفاده می‌کنیم و صرفاً اتکا به یک فناوری برای ما مورد نظر نیست. از همه ظرفیت‌ها پیگیری و استفاده می‌کنیم.