نشرة dronecode البريدية - العدد #5

منذ العصور القديمة، كان الناس يستخدمون النجوم لتوجيه أنفسهم، واليوم، التكنولوجيا أخذت هذا المفهوم البدائي وحولته إلى نظام ملاحة بالغ الدقة يُعرف بـ "الملاحة المعتمدة على النجوم". الفكرة الأساسية هي استخدام مواقع النجوم الثابتة نسبيًا في السماء كمرجع لتحديد موقع واتجاه المركبات، مثل الطائرات والدرونز، خاصة في الحالات التي يتعطل فيها GPS بسبب التشويش أو الأعطال.

تعمل هذه الأنظمة من خلال أجهزة استشعار بصرية متقدمة تُسمى "مُتتبعات النجوم" (Star Trackers)، والتي تلتقط صورًا للسماء وتُحلل مواقع النجوم الظاهرة. يتم مقارنة هذه المواقع مع قاعدة بيانات تحتوي على مواقع النجوم المعروفة، مما يسمح بحساب موقع واتجاه الطائرة بدقة عالية. في الطائرات بدون طيار، تُستخدم أنظمة الملاحة المعتمدة على النجوم كوسيلة احتياطية أو مكملة لأنظمة الملاحة الأخرى مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ووحدات القياس بالقصور الذاتي (IMU). تُعتبر هذه الأنظمة مقاومة للتشويش، مما يجعلها مثالية للمهام التي تتطلب دقة عالية في تحديد المواقع، خاصة في البيئات التي قد يتعرض فيها نظام GPS للتشويش أو التعطيل.

💡الطائرة بدون طيار مجهزة بكاميرا عالية الدقة تُسمى "مُتتبع النجوم" (Star Tracker).أثناء الطيران، تلتقط صورًا للسماء ليلاً. فيتم استخراج مواقع النجوم المضيئة من الصور باستخدام خوارزميات معالجة الصور.
💡يتم مقارنة مواقع النجوم التي التقطها الجهاز مع قاعدة بيانات تحتوي على مواقع النجوم المعروفة مسبقًا، هذه العملية تُعرف بـ مطابقة الأنماط النجمية (Star Pattern Matching).
💡بعد تحديد النجوم، يتم حساب الزوايا بين النجوم المرصودة وموقعها بالنسبة للطائرة.باستخدام خوارزميات مثل Triangulation، يتم حساب الإحداثيات الجغرافية للطائرة واتجاهها.
💡اخيرا يتم دمج البيانات النجمية مع أنظمة أخرى مثل وحدات القصور الذاتي (IMU) لتحسين الدقة.هذا الدمج يتم باستخدام تقنيات مثل Kalman Filter لتصحيح الأخطاء الناتجة عن الضوضاء أو الاهتزازات.
بعد ذلك، تُستخدم هذه البيانات لتوجيه الطائرة أو تحديث نظام الملاحة الخاص بها.

سهلناها عليك

أنظمة الملاحة المعتمدة على النجوم

هدية النشرة