شبکه
شبکه | خدمات شبکه | راه اندازی شبکه | طراحی شبکه

GPS  و طرز کارش

جی پی اس یا gps با توجه به  مقایسه زمان ارسال و دریافت سیگنال به وسیله ماهواره فعالیت می کند . اختلاف زمان مشخص می کند که گیرنده GPS چقدر از ماهواره فاصله دارد .اکنون با مشخص کردن  مسافت از چند ماهواره گیرنده ، GPS  موقعیت کاربر را  براحتی شناسایی کند و حتی روی نقشه الکتریکی نشان خواهد داد . یک گیرنده GPS حداقل باید سیگنال های سه ماهواره را برای مشخص کردن کامل دو موقعیت (طول و عرض جغرافیایی) بگیرد و سیگنال های چهار ماهواره یا بیشتر قدرت این را دارد که سه موقعیت (طول ، عرض و ارتفاع) را نشان دهد .

بخش فضایی GPS از ۲۴ ماهواره تشکیل گردیده که در مداری به فاصله ۲۰۰۰۰ کیلومتر از سطح کره زمین در حال در حال دور زدن اطراف کره  زمین هستند . هر کدام از این ماهواره ها در هر ۱۲ ساعت یکبار به دور زمین دور میزنند . این ماهواره ها شامل شش گروه چهار تایی هستند و زمان چرخش آنها به دور زمین طوری برنامه ریزی شده که در هر نقطه از کره زمین ، حداقل شش ماهواره در خط دید قرار گرفته باشد . انرژی خورشیدی منبع تأمین کننده انرژی ماهواره های GPS  است .

این ماهواره ها سیگنال های رادیویی  را به زمین ارسال می کنند که یک گیرنده GPS که روی زمین قرار دارد ،به دریافت آن مشغول می شود و طول ، عرض و ارتفاع جغرافیایی گیرنده را نشان خواهد داد .

مشکلات GPS

از اشکالات  سیستم ناوبری GPS  این است که  ساعت اتمی گران قیمت است . چرا که قیمت این ساعت ها حدود ۵۰ تا ۱۰۰ هزار دلار می باشد و فقط در ماهواره های GPS  به استفاده از این ساعتها می پردازند .از ساعت های معمولی دیجیتال در گیرنده های GPS معمولی روی زمین ،  استفاده می شود . برای همین  ممکن است اختلاف در سیستم زمانی اتفاق بیفتد .

ارسال  سیگنالهای رادیویی  از خارج از جو زمین توسط ماهواره ها یکی دیگر از اشکالات GPS است . این امواج باید از اتمسفر زمین عبور کنند . اتمسفر سرعت انتقال سیگنالها را کاهش خواهد داد و  بنابراین امواج با تأخیر چند ثانیه ای به گیرنده های GPS  خواهند رسید .  اما گیرنده های GPS از وجود اتمسفر آگاهی ندارند و محل ماهواره های ارسال کننده امواج را دورتر از موقعیت حقیقی شناسایی می کنند. برای رفع این مشکل از ایستگاه های (DGPSDifferentialGPS) که  در مکان های مشخصی از کره زمین قرار دارند ، بهره وری می شود . این ایستگاهها فاصله دقیق بین ماهواره ها تا همان ایستگاه را می دانند و و اگر خطایی رخ دهد ، این خطا را با سیگنالهای رادیویی به دستگاههای گیرنده GPS منتقل می کنند تا آنها نیز اطلاع داشته باشند .

نکته :

نکته اول این که  دستگاهای گیرنده GPS باید مجهز به سیستم DGPS باشند و نکته دوم  اینست که ایستگاه های DGPS ، امواج رادیویی را در همان منطقه و در اختیار گیرنده های GPS همان منطقه قرار می دهند . چرا که ضخامت اتمسفر زمین در نقاط مختلف متفاوت است و از این رو در هر ناحیه ، تنها دستگاه DGPS همان منطقه قابل استفاده است و بقیه کاربردی ندارند .

گیرنده های GPS مشکل دیگری نیز دارند .  در ساختمان ها نمی توان از آنها استفاده کرد ، چرا که امواج رادیویی متصاعد شده از ماهواره ها نمی توانند از ساختمان ها عبور کنند  و حتماً باید در محیط بدون مانع ، از گیرنده های GPS بهره وری شود ..

کاربردهای GPS

کاربردهای عمومی جی پی اس

دستگاه گیرنده جی پی اس GPS یک رایانه کوچک برای انجام امور خاصی  می باشد . در نتیجه این رایانه با داشتن مختصات قادر به انجام  کارهای مشخصی  می باشد .  مثلاً می تواند زمان طلوع و غروب خورشید یا ماه را در موقعیت خود فهمید .

یک دستگاه جی پی اس همچنین می تواند مدت زمان مانده برای انتقال به مقصد مورد نظر را با توجه به سرعت شما محاسبه کند .

میانگین سربالایی و سرازیری مسیر، سرعت عمودی ،  میانگین سرعت شما ، بیشترین سرعت ، موقعیت منطقه از نظر شکار و ماهیگیری در هر نقطه جهان ، محاسبه مساحت یک منطقه دلخواه و در نهایت برگرداندن شما از مسیری که آمده اید  توسط جی پی اس انجام خواهد شد .

کاربردهای تخصصی جی پی اس

نقشه برداری -پروژه های عمرانی-کوهنوردی-کایت سواری-سفر در مناطق ناشناخته-کشتیرانی-قایقرانی-عملیات نجات هنگام وقوع سیل و زلزله-کنترل ترافیک-تجاری

امروز بهای گیرنده های GPS  بسیار ارزانتر شده  و هم اکنون در ایران با بهایی معادل یک عدد گوشی متوسط موبایل نیز می توان یک گیرنده GPS تهیه کرد . در کشور های توسعه یافته از این سیستم جهت کمک به راهبری خودرو ، کشتی و انواع وسایل نقلیه کمک گرفته می شود . هر چه نقشه های منطقه ای که در حافظه گیرنده بارگذاری می شود کامل تر و علمی و دقیق باشد ، سرویس هایی که ازGPS می توان دریافت داشت نیز ارتقاع میگیرد . برای مثال می توان از GPS مسیر نزدیکترین پمپ بنزین ، تعمیرگاه یا ایستگاه قطار را  جست و جو کرد و مسیر پیشنهادی را دنبال کرد