في الملاحة بالقصور الذاتي، يشير مصطلح "مجموعة الأقمار الصناعية" إلى شبكة الأقمار الصناعية المستخدمة لتحديد المواقع والملاحة والتوقيت (PNT) عند دمج نظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) مع نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS). مجموعة الأقمار الصناعية من عدة أقمار صناعية تعمل معًا لتوفير تغطية عالمية وبيانات دقيقة للموقع.
أهم مجموعات الأقمار الصناعية المستخدمة في تكامل أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي/أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية
- إحداثيات مركزية الأرض، ثابتة بالنسبة للأرض (ECEF)
• نظام إحداثيات ديكارتية يكون أصله في مركز الأرض.
• يستخدم للملاحة العالمية وتحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية.
• يتم تمثيل الإحداثيات على النحو التالي (X، Y، Z) بالأمتار.
- الإحداثيات الجيوديسية
• يستخدم خط العرض (φ) وخط الطول (λ) والارتفاع (h) لتمثيل موقع على الأرض.
• يستخدم بشكل شائع في الملاحة بالقصور الذاتي بمساعدة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) / نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS).
- إحداثيات المستوى المماس المحلي
• يُطلق عليه أيضًا الشمال الشرقي السفلي (NED) أو إطار الشرق الشمالي العلوي (ENU).
• يحدد الحركة بالنسبة لسطح الأرض في موقع محدد.
• يستخدم في تطبيقات الفضاء الجوي والتطبيقات العسكرية.
- إحداثيات هيكل الجسم
• نظام الإحداثيات المحلي الثابت على جسم متحرك (مثل الطائرات، والطائرات بدون طيار، والصواريخ).
• يصف الدوران والانحراف والانعطاف بالنسبة للمركبة نفسها.
- إحداثيات الإطار المرجعي العطالي
• إطار مرجعي غير دوار يستخدم لوصف الحركة بدون قوى خارجية.
• يستخدم في الملاحة بالقصور الذاتي البحتة قبل تحديثات نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS).
لماذا تعتبر الإحداثيات مهمة في نظام الملاحة بالقصور الذاتي؟
• الملاحة الدقيقة – تسمح لنظام الملاحة بالقصور الذاتي بحساب الموقع والاتجاه والسرعة.
• دمج البيانات الحسية مع نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) – عادةً ما تكون بيانات نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) بإحداثيات جيوديسية، بينما يعمل نظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) غالبًا بنظام (ECEF) أو نظام الإحداثيات الوطنية الموحدة (NED). ويضمن التحويل بينهما التكامل السلس.
• تصحيح المسار – يساعد في رسم الخرائط والتوجيه والتحكم في أنظمة الفضاء والدفاع والأنظمة المستقلة.
