استارتاپ زونا با پرتاب ۶ ماهواره، شبکه Pulsar را برای ارائه مکان‌یابی سانتی‌متری و سیگنال مقاوم‌تر در برابر اختلال با هدف تکمیل GPS توسعه می‌دهد.
استارتاپ زونا اسپیس سیستمز قصد دارد با پرتاب ۶ ماهواره، شبکه ناوبری ماهواره‌ای Pulsar را توسعه دهد؛ سامانه‌ای تجاری که با هدف ارائه دقت سانتی‌متری و سیگنال مقاوم‌تر در برابر اختلال طراحی شده است.
استارتاپ آمریکایی زونا اسپیس سیستمز (Xona Space Systems) در آستانه گام مهمی برای راه‌اندازی یک سامانه تجاری ناوبری ماهواره‌ای قرار دارد. این شرکت قصد دارد ۶ ماهواره را با موشک اسپیس‌ایکس به مدار زمین بفرستد تا زمینه آزمایش سرویس Pulsar را فراهم کند؛ سامانه‌ای که قرار است جایگزینی مکمل برای GPS باشد و دقت مکان‌یابی و زمان‌سنجی را بهبود دهد.
GPS و سامانه‌های مشابه متعلق به اروپا، چین و روسیه، خدمات گسترده‌ای برای تعیین موقعیت و زمان ارائه می‌کنند؛ اما سیگنال‌های آن‌ها در برابر پارازیت آسیب‌پذیرند و دقت آن‌ها به‌تنهایی ممکن است برای برخی کاربردهای پیشرفته، مانند خودروهای خودران و ربات‌های کشاورزی، کافی نباشد. زونا می‌خواهد با ارائه سیگنالی قدرتمندتر و دقیق‌تر، بخشی از این محدودیت‌ها را برطرف کند.
ایده زونا چگونه شکل گرفت؟
زونا در سال ۲۰۱۹ به دست پنج مهندس تأسیس شد که در دوره تحصیلات تکمیلی مهندسی هوافضا در دانشگاه استنفورد با یکدیگر آشنا شده بودند. تایلر رید، یکی از بنیان‌گذاران شرکت، در پژوهش دکترای خود امکان بهبود ناوبری با استفاده از ماهواره‌های مدار پایین زمین را بررسی کرده بود.
برایان منینگ، مدیرعامل زونا، در گفت‌وگو با تک‌کرانچ توضیح داده است که در ابتدا ایده ایجاد یک رقیب تجاری برای GPS چندان منطقی به نظر نمی‌رسید؛ زیرا GPS خدمات خود را رایگان ارائه می‌کند. بااین‌حال، بررسی بازار نشان داد که فرصت اصلی نه در فروش خود سیگنال، بلکه در بازار گسترده دستگاه‌هایی است که برای مکان‌یابی و زمان‌سنجی به عملکرد دقیق‌تری نیاز دارند.
سالانه میلیاردها دستگاه الکترونیکی و تجهیزات متصل به سامانه‌های ناوبری تولید می‌شوند. از دیدگاه زونا، بهبود دقت و پایداری سیگنال‌های موقعیت‌یابی می‌تواند بازاری تجاری برای خدمات مکمل GPS ایجاد کند.
چالش فنی؛ سیگنال دقیق‌تر بدون تجهیزات گران‌قیمت
توسعه سامانه‌ای با دقت بالاتر از GPS به طراحی زیرساخت ماهواره‌ای متفاوتی نیاز دارد. یکی از چالش‌های زونا، حفظ دقت زمان‌سنجی بدون استفاده از ساعت‌های اتمی گران‌قیمت در هر ماهواره بوده است. این شرکت برای رسیدن به هدف خود، معماری اختصاصی‌ای طراحی کرده که از فاصله کمتر ماهواره‌های مدار پایین تا زمین و ارتباط نزدیک‌تر آن‌ها با منابع مرجع زمینی بهره می‌برد.
چالش دیگر، سازگاری سیگنال‌های جدید با گیرنده‌های GPS موجود است. زونا می‌گوید فناوری خود را به‌گونه‌ای طراحی کرده که دریافت سیگنال‌های آن با تغییرات نرم‌افزاری نسبتاً محدود در گیرنده‌های سازگار امکان‌پذیر باشد. چنین رویکردی می‌تواند هزینه ورود به بازار را کاهش دهد و مسیر استفاده از این فناوری را هموارتر کند.
شش ماهواره جدید در مسیر تشکیل منظومه Pulsar
طبق برنامه اعلام‌شده در گزارش تک‌کرانچ، قرار است شش ماهواره زونا با موشک اسپیس‌ایکس به مدار پرتاب شوند. چهار ماهواره از این مجموعه به نمونه اولیه‌ای شباهت دارند که شرکت در سال گذشته برای آزمایش فناوری خود به فضا فرستاده بود. این ماهواره‌ها از سکوی ساخت شرکت Aerospace Labs استفاده می‌کنند.
دو ماهواره دیگر به‌طور کامل در دفتر زونا در شهر برلینگیم کالیفرنیا ساخته شده‌اند و قرار است پایه توسعه منظومه عملیاتی این شرکت باشند. زونا در نهایت قصد دارد شبکه‌ای متشکل از ۲۵۸ ماهواره با نام Pulsar ایجاد کند.
دقت سانتی‌متری و سیگنال قابل دریافت در محیط‌های شهری
زونا اعلام کرده است که شبکه Pulsar می‌تواند موقعیت مکانی را با دقتی در حد سانتی‌متر تعیین کند؛ درحالی‌که دقت معمول GPS در بسیاری از کاربردها در محدوده متر قرار دارد. همچنین، قدرت سیگنال این سامانه به‌گونه‌ای طراحی شده که دریافت آن در داخل ساختمان‌ها و محیط‌های شهری نیز امکان‌پذیر باشد؛ مکان‌هایی که موانع فیزیکی و تداخل سیگنال می‌توانند عملکرد سامانه‌های ناوبری را مختل کنند.
مدیرعامل زونا همچنین معتقد است قدرت سیگنال این شبکه می‌تواند مقابله با تلاش‌ها برای ایجاد اختلال عمدی یا ارسال سیگنال‌های جعلی را آسان‌تر کند. بااین‌حال، میزان مقاومت واقعی سامانه در برابر پارازیت و جعل سیگنال باید در آزمایش‌های عملی و شرایط مختلف ارزیابی شود.
پس از استقرار ماهواره‌ها، زونا قصد دارد آزمایش نسخه بتای سرویس را با مشتریان واقعی آغاز کند. طبق برنامه شرکت، ماهواره‌ها در عرض‌های جغرافیایی میانی حدود هشت بار در روز از فراز هر منطقه عبور خواهند کرد و فرصت‌هایی برای آزمایش خدمات ناوبری و زمان‌سنجی فراهم می‌شود.
از زمان‌سنجی تجهیزات تا خودروهای خودران
یکی از مشتریان اولیه مورد اشاره در گزارش، شرکت TimeBeat است که در حوزه فناوری زمان‌سنجی الکترونیکی فعالیت می‌کند. ایان گاف، مدیرعامل این شرکت، گفته است آزمایش اولیه به مهندسان آن اجازه می‌دهد زمان ارائه‌شده توسط تجهیزات را در نقاط مختلف جهان بررسی و اصلاح کنند.
زونا امیدوار است تا سال ۲۰۲۸ پوشش کامل سرویس خود را در ایالات متحده، اروپا، ژاپن و کره جنوبی فراهم کند. تحقق این هدف به توسعه منظومه ماهواره‌ای، آزمایش‌های فنی و پیشرفت برنامه عملیاتی شرکت وابسته خواهد بود.
این استارتاپ از زمان تأسیس تاکنون کمی بیش از ۳۰۰ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است که ۲۰ میلیون دلار آن از نیروی فضایی ایالات متحده تأمین شده است. افزایش استفاده از فناوری‌های اخلال در ناوبری ماهواره‌ای در درگیری‌های نظامی نیز توجه نهادهای دولتی به راهکارهای مکمل GPS را افزایش داده است.
نقش Pulsar در آینده حمل‌ونقل خودران
کاربردهای احتمالی این فناوری به تلفن‌های هوشمند و تجهیزات الکترونیکی محدود نمی‌شود. با گسترش خودروهای خودران، ربات‌های صنعتی و سامانه‌های حمل‌ونقل هوشمند، نیاز به مکان‌یابی دقیق و قابل اتکا اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
تایلر رید که اکنون مدیر فناوری زونا است، پیش‌تر در شرکت فورد روی خودروهای خودران کار کرده و معتقد است سامانه‌هایی مانند Pulsar می‌توانند در توسعه نسل آینده وسایل نقلیه خودکار نقش داشته باشند.
به گفته مدیرعامل زونا، هوانوردی غیرنظامی نمونه‌ای از اهمیت بالای ایمنی در حمل‌ونقل است و فناوری‌های مکان‌یابی دقیق‌تر می‌توانند در آینده به بهبود عملکرد سامانه‌های خودران نیز کمک کنند. بااین‌حال، GPS همچنان زیرساختی مهم باقی می‌ماند و میزان موفقیت Pulsar به عملکرد واقعی آن، سازگاری با تجهیزات موجود و گسترش پوشش ماهواره‌ای بستگی دارد.