מה זה DGPS?
DGPS ראשי תיבות של Differential Global Positioning System כלומר מערכת מיקום חובקת עולם דיפרנציאלית (ממח”ע).
DGPS זהו שיפור למערכת GPS המספקת דיוק מיקום משופר, מרמת דיוק ה-GPS הנומינלי של 15 מטר לכ-10 ס”מ
במקרה של המימושים הטובים ביותר.
DGPS משתמש ברשת של תחנות ייחוס קבועות מבוססות קרקע כדי לשדר את ההבדל בין המיקומים שמצוינים על ידי מערכות
הלוויין לבין העמדות הקבועות המוכרות.
תחנות אלו משדרות את ההבדל בין פסאודו-טווחים הלווייניים הנמדדים לטווחים פסאודוריים (מחושבים פנימיים) בפועל,
ויחידות מקלט המצוידות ב-DGPS יכולות להשתמש באות זה כדי לתקן את חישובי המיקום שלהן.
DGPS שימושי במיוחד עבור יישומים הדורשים דיוק גבוה יותר, כגון מדידות, ניווט ימי וכל פעולה אחרת שבה דיוק הכרחי.
DGPS היה נפוץ מאוד לפני הופעתן של שיטות תיקון GPS מודרניות יותר כמו WAAS וטכנולוגיות RTK, המספקות דיוק דומה
או טוב יותר באמצעות טכנולוגיות שונות.
שימושים של DGPS
למערכת DGPS יש מספר יישומים בתחומים שונים שבהם דיוק מיקום משופר הוא בכרחי.
להלן כמה מהשימושים העיקריים של DGPS:
ניווט ומיקום: DGPS נפוצה בניווט ימי כדי לעזור לספינות לנווט בבטחה דרך מעברים ונמלים הדוקים.
היא משמשת גם בניווט של כלי טיס במהלך גישות לנחיתה ולניווט כלי רכב קרקעיים ביישומים הדורשים דיוק מעבר
למה שה-GPS הסטנדרטי יכול להציע.
מדידות ומיפוי: מודדים משתמשים ב-DGPS עבור מיפוי קרקע, בנייה ויישומים אחרים שבהם יש צורך במדידות מדויקות.
DGPS מספקת את הדיוק הדרוש לקביעת גבולות קרקע, בניית כבישים ובניית תשתית.
חקלאות: חקלאות מדייקת משתמשת ב-DGPS כדי לשפר את היעילות של טכניקות חקלאות.
לדוגמה, זה עוזר במיקום מדויק של זרעים, דשנים וחומרי הדברה, שיכולים לשפר את תפוקת היבול ולהפחית עלויות על ידי מזעור הפסולת.
מדעי כדור הארץ: חוקרים משתמשים ב-DGPS במדעי כדור הארץ לניטור תנועות טקטוניות, שינויים בקרום כדור הארץ
או כל יישום אחר הדורש מדידות מדויקות לאורך זמן.
זה יכול לעזור במחקר רעידות אדמה וחיזוי פעילויות וולקניות.
צבא והגנה: הצבא משתמש ב-DGPS עבור מגוון יישומים כולל מיקוד, סיור ומעקב.
דיוק GPS משופר הוא חיוני עבור פעולות אלה, במיוחד כאשר הדיוק הוא קריטי להצלחת המשימות.
כלי רכב אוטונומיים: DGPS משמשת בפיתוח ותפעול של כלי רכב אוטונומיים, לרבות רחפנים וכלי רכב קרקעיים בלתי מאוישים,
כאשר מיקום מדויק חיוני לתפעול בטוח ויעיל.
ניטור סביבתי: DGPS מסייעת במאמצי שימור הסביבה, כולל מעקב אחר תנועות בעלי חיים, ניטור אזורים מוגנים
וניהול משאבי טבע בצורה יעילה יותר.
איך פועל DGPS?
GPS דיפרנציאלי (DGPS) פועל על ידי תיקון אי הדיוקים המובנה באותות המתקבלים מלווייני GPS.
להלן הסבר שלב אחר שלב כיצד DGPS משפר את הדיוק של מיקום GPS:
שגיאות איתות: אותות ה-GPS הבסיסיים המתקבלים על ידי מקלטי GPS סטנדרטיים מכילים שגיאות שונות עקב עיכובי אות
שנגרמו על ידי האטמוספרה, שגיאות בשעוני לוויינים ומסלולי לוויין לא מדויקים, בין היתר.
תחנות התייחסות: DGPS משתמש במיקומים קבועים ומוכרים הנקראים תחנות התייחסות המקבלות אותות ללא הרף מלווייני GPS.
מכיוון שתחנות ייחוס אלו יודעות את מיקומן המדויק, הן יכולות לחשב את השגיאות באותות ה-GPS
על ידי השוואת מיקומן הידוע למיקום המצוין על ידי אותות הלוויין.
חישוב שגיאות: תחנת הייחוס מחשבת את ההבדלים או ה’תיקונים’ הדרושים לתיקון השגיאות באותות ה-GPS.
תיקונים אלו הם בעיקר הבדלים בין מרחקי הלוויין הנמדדים לבין המרחקים האמיתיים הידועים ללוויינים.
תיקוני שידור: תיקונים מחושבים אלה משודרים לאחר מכן למקלטי DGPS בשיטות שונות.
שיטה נפוצה אחת היא באמצעות אות רדיו, שיכולה להיות תדר ייעודי או פס צד של אותות קיימים,
כמו אלה מתחנות רדיו AM/FM מסחריות.
שיטות אחרות כוללות תקשורת לוויינית או אפילו שידור אינטרנט עבור מערכות מקומיות.
תיקוני קליטה: מקלטים המצוידים ב-DGPS, הנמצאים באזור השידור של תחנת הייחוס, מקבלים את התיקונים הללו.
מקלטים אלה נמצאים במרחק של כמה מאות קילומטרים מתחנת הייחוס כדי להבטיח את דיוק התיקונים.
תיקון נתוני GPS: מקלט ה-DGPS מחיל את התיקונים הללו על נתוני הלוויין שהוא מקבל.
נתונים מותאמים אלה מפצים על שגיאות התזמון והמיקום של הלוויין, ומפחיתים את שגיאת המיקום באופן משמעותי.
דיוק מיקום משופר: עם התיקונים הללו, מקלט DGPS יכול להשיג שיפורי דיוק מיקום מרמת הדיוק הסטנדרטית של 15 מטר
של GPS עד לכ-10 ס”מ ביישומים הטובים ביותר, אם כי בדרך כלל DGPS מספק דיוק בטווח של מטר אחד.
מוצרים המשתמשים בטכנולוגיית DGPS
ישנם מספר מוצרים ומערכות המשתמשים בטכנולוגיית DGPS על פני יישומים שונים, החל מניווט ועד חקלאות מדייקת.
להלן כמה מהמוצרים והפתרונות הבולטים של DGPS המוצעים על ידי יצרנים שונים:
Trimble Navigation
טרימבל מציעה מגוון מוצרי DGPS, לרבות מקלטים ואנטנות המיועדות לדיוק ואמינות גבוהים.
המוצרים שלהם נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות מדידות, בנייה, חקלאות ותעשיות גיאו-מרחביות.
Topcon
Topcon מספקת טכנולוגיית מיקום מדויקת הכוללת פתרונות DGPS.
אלה משמשים ביישומי בנייה, מדידות ויישומים חקלאיים.
Garmin
Garmin מציעה מכשירי GPS ימיים עם יכולות DGPS, אשר שימושיות במיוחד לשייטים ודייגים הזקוקים לדיוק מיקום משופר.
Leica Geosystems
Leica ידועה בפתרונות הגיאו-מרחביים שלה, כולל טכנולוגיית DGPS למדידות ובנייה כבדה.
הם מספקים מקלטי GNSS ומכשירים גיאו-מרחביים אחרים.
Hemisphere GNSS
Hemisphere היא מובילה במוצרי חומרה ותוכנת GNSS בעלי דיוק גבוה.
מקלטי ה-DGPS שלהם משמשים במגוון יישומים, כולל חקלאות, בנייה וניווט ימי.
NavCom Technology
NavCom מספקת מגוון מוצרי GNSS בעלי דיוק גבוה, כולל מקלטי DGPS המציעים ביצועים אמינים ביישומים שונים,
כגון מדידות וניהול נכסים.
NovAtel
NovAtel מתכננת ומייצרת טכנולוגיית מיקום מדויקת עם יישומים בחקלאות, כרייה, בנייה ותעשיות אחרות.
פתרונות ה-DGPS שלהם עוזרים לשפר את דיוק ה-GPS עבור פעולות קריטיות.
