ردیاب خودرو ایرانی

GPS چیست؟

جی پی اس چیست ؟

اصطلاح جی پی اس (Global Positioning System=GPS) مخفف سیستم مکان نمای جهانی و یک ابزار بسیار دقیق برای مسیریابی (Navigation) و ردیابی (Tracking) است. GPS توسط وزارت دفاع آمریکا در سال 1973 میلادی ساخته شده است. سامانه جی پی اس در ابتدا برای موقعیت یابی سربازان و تجهیزات نظامی پیشرفته مثل خودروهای نظامی ، هواپیماها و کشتی ها ساخته شد و اینک برای تعیین موقعیت و مسیریابی کلیه فعالیت های فضای باز (بدون سقف ) استفاده می شود. استفاده دیگر جی پی اس (GPS) در زمینه های علمی برای علومی مثل زمین شناسی ، هواشناسی ، زلزله شناسی و… است.

 

نحوه عملکرد GPS چگونه است؟

سامانه GPS متشکل از 24 ماهواره مدارگرد و 5 ایستگاه زمینی است. این 24 ماهواره در 6 مدار به ارتفاع حدود 20000 کیلومتری از سطح زمین هر 12 ساعت یک بار (دوبار در هر شبانه روز) یک دور کامل به دور زمین می گردند. اما وظیفه 5 ایستگاه زمینی چیست؟ 5 ایستگاهی که در سطح زمین وجود دارند وظیفه کنترل ماهواره ها و اصلاح اختلاف ساعت بین آنها را بر عهده دارند. هر یک از این 24 ماهواره به صورت متناوب پیام هایی حاوی اطلاعات شامل( زمان ارسال پیام ، محل دقیق ماهواره ها روی مدار ، اطلاعات کلی در مورد شناسه ماهواره ، سلامت سیستم و مدار تقریبی ماهواره های دیگر ) به ایستگاه های زمینی مخابره می کنند.

 

 

دستگاه گیرنده جی.پی.اس از روی این اطلاعات وسرعت دریافت امواج رادیویی (سرعت نور) و مقایسه آن با زمان دریافت پیام فاصله خود را از ماهواره ارسال کننده محاسبه می کند. در صورتیکه دستگاه گیرنده پیامهایی از چهار ماهواره مختلف دریافت نماید قادر خواهد بود با استفاده از فرمولهای هندسی محل نسبتا دقیق خود را بر روی زمین محاسبه کند. می توان برای یافتن موقعیت، کره هایی به مرکز آن ماهواره ها و به شعاع فاصله آن ماهواره ها از دستگاه گیرنده رسم نمود. آنگاه محل قرار گرفتن دستگاه گیرنده در محل تلاقی سطح مقطع این چهار ماهواره خواهد بود. (برای درک بهتر به شکل زیر توجه کنید)

 

 

کاربردهای GPS چیست؟

بطورکلی از مهمترین زمینه های کاربرد GPS می توان به موارد زیر اشاره کرد.


الف)نظامی :


1- کاربردهوایی : ازهدایت موشک ها تا تمام هواپیماهای جنگنده و بمب افکن , هلی کوپتر .موشک کروز , چتر بازی و پروازهای نظامی و ….
2- کاربرد های دریایی: زیردریایی , کشتی و تمام انواع قایق ها ودریانوردی نظامی .
3- کابردهای زمینی :  مکان توپخانه ها, ناوبری خودروها , هدایت پیاده نظام , سیستم موشک زمین به زمین , شناخت نوع وجنس خاک .


ب) کاربرد های نقشه برداری :


 از GPS درنقشه برداری به راه های مختلفی می توان استفاده کرد .مهمترین کاربردهای GPS درنقشه برداری عبارتنداز :
1) نقشه برداری هیدرو گرافیک .
2) نقشه برداری سینما تیکی خیلی دقیق برروی زمین .
3) فتو گرامتری بدون کنترل زمینی
4) انبوه سازی شبکه ژئو دتیک
5) نقشه برداری کارامتری
6) فتو گرامتری بصورت REAL .TIME


ج) کاربردهای تجاری :


1) ناوبری هوایی :

دردهه هشتاد , چهل سال پس از کنوانسیون شیکاگو که منجر به تأسیس سازمان بین المللی هواپیماهای کشوری ایکائو گردید نگرانی جامعه هواپیمایی ازمحدودیتهای سیستم های ناوبری موجود به طور روزافزونی افزایش یافت .


 پیش بینی های به عمل آمده نیز نشان دهنده رشد سریع مسافرت های هوایی تاسال 2001 خصوصاً درمناطقی مانند آسیا , اقیانوسیه بود تعداد 18 میلیارد مسافر و بیش از 10000 هواپیمای در حال تردد در هر لحظه این نگرانی را تایید می نمود .لذا پیشنهاد شد که از تکنولوژی ماهواره برای مبادله صوتی و داده های موردنیاز با خطوط ارتباطی مستقیم از هواپیما به ماهواره واز آن طریق به کنترل ترافیک هوایی استفاده شود.

دراین حالت محدودیت دید مستقیم درسیستم های (17) VHF و کیفیت درسیستم های (18) HF وجود ندارد بعلاوه دریک مجموعه واحد می توان بصورت همزمان داده های ضروری هواپیما مانند مشخصات پرواز, ارتفاع , سرعت و جهت را نیز به کنترلر مراقب پرواز اطلاع داد و از این  طریق خطای انتقال اشتباه اطلاعات ناشی از عوامل انسانی در وقوع سوانح را به کلی از بین برد.


امروزه تئوری پرواز آزاد انقلابی در صنعت حمل ونقل هوایی بوجود آورده است در پرواز های آزاد با توجه به قابلیت انعطاف سیستم های ناوبری و نظارت می توان به جای استفاده ازمسیرهای ثابت هوایی آنها را بصورت کاملاً  دینامیکی بهینه نمود این ایده جالب بهره برداری بسیارموثر از فضا را دارد .بنابراین امروزه شرکت های بزرگ هواپیما سازی مشغول نصب سیستمهای GPS برروی هواپیما ها می باشند .

 


2) ناوبری دریایی :

درناوبری دریایی برای تعیین مسیر , نقاط مبداء و مقصد و غیره از GPS می توان بهره گرفت .


د)کاربردهای همگانی :


سیستم موقعیت یاب GPS  کاربردهای همگانی نیز دارد که ازمهمترین این کاربردها می توان به موارد زیراشاره کرد.


1- حرکت درفضای باز: حرکت درمناطقی که راههای چندان مناسبی ندارد یا به کلی فاقد راه است .گیرنده GPS  بسیارارزشمند خواهدبود.
2- ماهیگیری
3- پروازبا گلایدر .
4- استفاده حرفه ای درعملیات زمینی
5- اسکی , کوهنوردی
6- قایقرانی
7- عملیات جستجو و نجات
8- حرکت اتومبیل درجاده
9- مسابقات اتومبیل رانی رالی

 

2 پاسخ

یک دیدگاه بنویسید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. فیلدهای الزامی با * نشان گذاری شده اند