سايت رديابي و كنترل از راه دور

GPS چیست؟

 GPS سیستم مکان یابی جهانی ( Global Positioning System ) یک سیستم هدایت ( ناوبری ) ماهواره ای اســت و قادر است، موقعیت دقیق شما را بر روی زمین در هر زمان، درهر مکان و در هر هوایی مشخص کند.

 خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام ساعت شبانه روز در دسترس است. پدید آوردنگان این سیستم، هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و استفاده از آن رایگان است.

 ماهواره های GPS :

 در حال حاضر سیستم GPS شامل تعدادی ماهواره فعال است که در مداری به طول مشخص بالای زمین در حرکت بوده و پیوسته بوسیله ایستگاه‌های زمینی در سراسر جهان نظارت می‌شوند.

  سیستمGPS چگونه کار میکند؟

 به وسیله گیرنده های سیستم GPS می توان هم به روش مطلق و هم به روش نسبی تعیین موقعیت کرد .

 هر ماهواره GPS بطور مستقل اطلاعات زیر را توسط آنتنهای تعبیه شده بر روی بدنه اش به زمین ارسال می نماید:

 1) امواج حامل

الف) موج حامل (L1) با فرکانس   f1=1500 MHZ

ب) موج حامل (L2) با فرکانس    f2=1200 MHZ  

 

2)کدهای اطلاعاتی(بصورت دودویی)

الف) کدغیر نظامی(کد C/A ) ؛      f=1.023 MHZ   

ب) کد دقیق (کد P ) ؛               f=10.23 MHZ

ج) کد سری (کد Y) ؛               f=10.23 MHZ

 

3) پیام ماهواره(Message) با فرکانس f=1500 MHZ که حامل اطلاعات زیر می باشد:

الف) اطلاعات مدار ماهواره که مربوط به موقعیت ماهواره می شود.

ب) اطلاعات مربوط به زمان

ج) اطلاعات شماره ماهواره

د) اطلاعات مربوط به ضریب دقت آرایش هندسی ماهواره ها

 مجموعه اطلاعات فوق شامل امواج حامل،کدهای اطلاعاتی و پیام ماهواره همراه یکدیگر بسمت زمین مخابره شده و گیرنده های زمینی که قابلیت ها و انواع متفاوتی دارند ضمن دریافت این مجموعه پس از عمل De Modulation هر بخش را برای منظور خاص خود مورد استفاده قرار می دهد.

 حال میتوان شیوه کار GPS را بهتر بررسی کرد:

 هرماهواره پیامی را ارسال می کند که بــطور ســــــاده می گوید :

 من ماهواره شماره X هستم ، موقعیت فعلی من Y است ، و این پیام در زمان Z ارسال شده است.

 حال برای تعیین موقعیت ،گیرنده GPS زمانهای دریافت شده را با زمان خود مقایسه می کند. تفاوت این دو مشخص کننده فاصله گیرنده GPS از ماهواره مزبور می باشد . این عملی است که دقیقاً یک گیرنده GPS انجام می دهد.

با استفاده از حداقل سه ماهواره یا بیشتر ، GPS می تواند طول و عرض جغرافیایی مکان خود را تعیین نماید که آن را تعیین دو بعدی می نامند و با تبادل با چهار و یا بیشتر ماهواره، یک GPS می تواند موقعیت سه بعدی مکان خود را تعیین نماید که شامل طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع می باشد.با انجام پشت سر هم این محاسبات ، GPS می تواند سرعت و جهت حرکت خود را نیز به دقت مشخص نماید.

هر قدر تعداد ماهواره های قابل مشاهده بیشتر شود معادلات اساسی تعیین موقعیت بیشتر خواهند شد و بنابراین زمان لازم برای تعیین موقعیت یک نقطه کاهش یافته و دقت تعیین موقعیت نیز افزایش خواهد یافت.

 آخرین بخش از سیستم GPS ، قسمت USER یا کاربران سیستم می باشد که خود شامل دو بخش است:

        الف) آنتن دریافت کننده اطلاعات ارسالی از ماهواره ها

       ب ) گیرنده(پردازش کننده اطلاعات دریافتی و تعیین کننده موقعیت محل آنتن)

 نرم افزار و میکروپروسسور داخل گیرنده فاصله بین آنتن زمینی تا ماهواره های مرتبط با گیرنده را تعیین می کند سپس با استفاده از حداقل 4 ماهواره موقعیت X وY و ارتفاع محل استقرار آنتن یا همان گیرنده تعیین میشود.

 گیرنده های GPS به دو دسته اصلی تقسیم می شوند :

       الف) گیرنده های نظامی

       ب ) گیرنده های غیر نظامی

 کاربردهای GPS :

 بطور خلاصه هرکسی که می خواهد بداند که درکجا قراردارد، راهش به چه سمتی است، ویا با چه سرعتی درحرکت است می تواند از یک GPS استفاده کند.

 GPS ها دارای کاربردهای متنوعی در زمین، دریا و هوا می باشند.اساساً GPS هر جایی قابل استفاده است مگر در نقاطی که امکان وصول امواج ماهواره درآنها نباشد.

 استفاده های زمینی GPS بسیار گسترده تر می باشد. هر چه نقشه های منطقه ای که در حافظه گیرنده بارگذاری می شود دقیق تر باشد، سرویسهایی که از GPS می توان دریافت داشت نیز ارتقا می یابد.

 ·         مراکز علمی ( برای استفاده از قابلیت و دقت زمان سنجی اش واطلاعات مکانی اش)

·         نقشه برداران ( برای توسعه منطقه کاری)

·         سایتهای گرانقیمت نقشه برداری ( دقتهایی تا یک متر را فراهم می آورند)

·         استفاده های تفریحی از GPS

·         در خودروها و ناوگان حمل و نقل ( زمینی، دریایی، هوایی)

·         کنترل امور مربوط به حمل و نقل و ترافیک

·         کنترل حرکات تکتونیکی زمین

·         کنترل جابجایی سدها و برج های بلند

·         پیش بینی وضع هوا

·         هیدروگرافی(آبنگاری)

·         تعیین موقعیت سکوهای دریایی نفتی

·         تعیین موقعیت جزیره های مرجانی

·         مین یابی

·         SCAN کردن دریا

·         بروز رسانی سیستم های تعیین موقعیت اینرشیال

·         استفاده جهت کنترل ماهواره های سنجش از دور

·         کاربردهای وسیع نظامی

·         صرفه جویی و بهره وری

·         سیستم هایی درحال تهیه است تا درکنار هر جاده ای با فشار دادن یک کلید موقعیت به یک مرکز اورژانس انتقال یابد

·         بهترین مسیر برای رسیدن به یک هدف

·         مسیر نزدیکنرین پمپ بنزین، تعمیرگاه و یا ایستگاه قطار