تبیان، دستیار زندگی

 سلام

جی پی اس چگونه كار می كند؟ 

  ??ماهواره که دور زمین در گردش هستند سیستم محل یابی جهانی (Global Positioning Systems )، یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره ای است که از شبکه ای با ?? ماهواره تشکیل شده است. این ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده اند. این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال ???? استفاده عمومی آن آزاد و آغاز شد. 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.     ? GPS چگونه کار می کند؟ ماهواره های این سیستم، در مداراتی دقیق هر روز ? بار بدور زمین می گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره می کنند. گیرنده های GPS این اطلاعات را دریافت کرده و با انجام محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می کنند. در واقع گیرنده زمان ارسال سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه می کند. از اختلاف این دو زمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می گردد. حال این عمل را با داده های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با اختلافی ناچیز، معین می کند. گیرنده به دریافت اطلاعات همزمان از حداقل ? ماهواره برای محاسبه ? بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی، و همچنین دریافت اطلاعات حداقل ? ماهواره برای یافتن مختصات سه بعدی نیازمند است. با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت، جهت، مسیرپیموده شده، فواصل طی شده، فاصله باقی مانده تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطاعات مفید دیگر، می نماید. این محاسبه بر اساس قاعده ای ساده در ریاضیات (dilatation ) انجام می شود. برای درک بهتر این مساله ابتدا به شرح مساله در حالت دو بعدی می پردازیم. فرض کنید که شخصی از موقعیت خود فقط فاصله اش از ? شهر مختلف را می داند. برای مثال ، می داند از تهران ?? کیلومتر فاصله دارد. به این ترتیب اگر دایره ای به شعاع ?? کیلومتر و به مرکز تهران رسم شود، این شخص روی دایره قرار می گیرد. حال اگر فاصله این شخص تا قم ?? کیلومتر باشد و دایره ای به همین شعاع و مرکز قم رسم شود، این شخص روی یکی از ? محل تلاقی این دایره با دایره قبلی قرار دارد. اگر فاصله این شخص تا شهر سومی (مثلا کرج) را بدانیم و دایره سومی را هم به همین شعاع رسم کنیم ، ? دایره قبلی را در یکی از محلهای تلاقی آنها قطع می کند که محل قرار گرفتن شخص مورد نظر است. GPS هم از چنین روشی برای یافتن موقعیت خود استفاده می کند و با محاسبه فاصله خود از ? ماهواره می تواند موقعیت دقیق خود را محاسبه کند. 

   ادامه دارد . . .

? ماهواره هاي GPS صفحه GPS ?? عدد ماهواره GPS در مدارهايي بفاصله ????? هزار مايل از سطح دريا گردش مي کنند. هر ماهواره دقيقا طي ?? ساعت يک دور کامل بدور زمين مي گردد. سرعت هريک ???? مايل بر ساعت است. اين ماهواره ها نيروي خود را از خورشيد تامين مي کنند. همچنين باتري هايي نيز براي زمانهاي خورشيد گرفتگي و يا مواقعي که در سايه زمين حرکت مي کنند بهمراه دارند. راکتهاي کوچکي نيز ماهواره ها را در مسير صحيح نگاه مي دارد. به اين ماهواره ها NAVSTAR نيز گفته مي شود. در اينجا به برخي مشخصه هاي جالب اين سيستم اشاره مي کنيم: ? اولين ماهواره GPS در سال ???? يعني حدود ?? سال پيش در مدار زمين قرار گرفت. ? در سال ???? شبکه ?? عددي NAVSTAR تکميل گرديد. ? عمر هر ماهواره حدود ?? سال است که پس از آن جايگزين مي گردد. ? هر ماهواره حدود ???? پاوند وزن دارد و طول باتري هاي خورشيدي آن ?.? متر است. ? انرژي مصرفي هر ماهواره، کمتر از ?? وات است. ادامه دارد...

اطلاعاتي که يک ماهواره جي پي اس (GPS) ارسال مي کند چيست ؟ سيگنـال (GPS) شـــــامــل : يـــک کد شبه تصادفي Pseudo Random Code، داده اي بنام ephemeris و يک داده تقويــــمي بنام almanac مي باشد. کد شبه تصادفي مشخص کننده ماهواره ارسال کننده اطلاعات ( کد شتاسايي ماهواره ) مي باشد. هرماهواره باکدي مخصوص شناسايي مي شود : RPN Random Code Pseudo اين عددي است بين ?و ?? . اين عدد درگيرنده هر جي پي اس نمايش داده ميشود .دليل اينکه تعداد اين شناسه ها بيش از ?? مي باشد امکان تسهيل درنگهداري شبکه جي پي اس (GPS) باشد . زيرا ممکن است يک ماهواره پرتاب شود و شروع بکار نمايد قبل از اينکه ماهواره قبلي از رده خارج شده باشد . به اين دليل ازيک عدد ديگر بين ?و ?? براي شناسايي اين ماهواره جديد استفاده مي شود . داده Ephemeris دائماً بوسيله ماهوارها ارسال ميگردد وحاوي اطلاعاتي درمورد : وضعيت خود ماهواره (سالم يا ناسالم) و تاريخ وزمان فعلي مي باشد . گيرنده جي پي اس بدون وجود اين بخش از پيام درمورد زمان وتاريخ فعلي درکي ندارد . اين بخش پيام نکته اساسي براي تعين مکان مي باشد. Almanac داده أي را انتقال مي دهد که نشان دهنده اطلاعات مداري براي هرماهواره وتمام ماهوارهاي ديگر سيستم مي باشد . حال ميتوان شيوه کار جي پي اس (GPS) را بهتر بررسي کرد . هرماهواره پيامي را ارسال مي کند که بــطور ســــــاده مي گويد : من ماهواره شماره X هستم ، موقعيت فعلي من Y است ، و اين پيام در زمان ارسال شده است. هر چند که اين شکل ساده شده پيام ارسالي است ولي مي تواند کل طرز کار سيستم را بيان نمايد . گيرنده جي پي اس پيام را مي خواند و داده هاي almanac و ephemeris را جهت استفاده بعدي ذخيــره مي نمايد . اين اطـلاعـات مي توانند براي تصحيح و يا تنظيم ساعت دروني نيز به کار روند . ادامه دارد...

يک گيرنده جي پي اس نه تنها ماهواره هاي قابل استفاده را تشخيص مي دهد بلکه مکان آنها را درآسمان نيز تعيين مي کند . ( ارتفاع و زاويه ) منبع ديگرايجاد خطا ” چند مسيري ” مي باشد .” چند مسيري” نتيجه انعکاس سيگنال راديويي به وسيله يک شي مي باشد . اين پديده باعث ايجاد تصاوير سايه دار در تلويزيونها مي گردد هر چند در آنتنهاي جديد اين شکل به وجود نمي آيد ، اين پديده در آنتنهاي رو تلويزيوني قديمي به وجود مي آمد. بروز اين اختلال براي جي پي اس ها به اين شکل است که امواج بعد از انعکاس به وسيله اشياء ( مانند ساختمانها يا زمين ) به آنتن جي پي اس برسند . در اين صورت سيگنال مسير بيشتري را تا رسيدن به آنتن جي پي اس طي مي کند و اين باعث مي شود که جي پي اس فاصله ماهواره را بيشتر از آنچه هست محاسبه نمايد. که باعث ايجاد خطا در مکان يابي نهايي مي گردد. در صورت بروز اين اختلال تقريباً ?? فيت بر خطاي نهايي افزوده مي شود .منبع ديگري نيز براي ايجاد خطا ممکن است وجود داشته باشند . افزايش تاخير ( delay ) به دليل اثرات جوي نيز مي تواند برروي دقت کار اثر بگذارد . همچنين خطاهاي ساعت داخلي جي پي اس . در هر دو اين موارد گيرنده جي پي اس طوري طراحي شده است که اين اثرات را جبران نمايد . ولي خطاهاي کوچکي بر اساس همين اثرات همچنان بروز خواهند کرد . در عمل ، دقت کار يک جي پي اس غير نظامي معمولي ، با توجه به تعداد ماهواره هاي تبادلي و طرح قرار گرفتن آنها بين ?? تا ??? فيت مي باشد. جي پي اس هاي پيچيده تر و گرانتر مي توانند با دقتهايي در حد سانتيمتر کارکنند . ولي دقت يک جي پي اس معمولي نيز مي تواند به کـــمک پـــردازشي بـــه نـــام DGPS Differential GPS به حدود ?? فيت يا کمتر برسد . سرويسهاي DGPS با هزينه کمي قابل اشتراک مي باشند . سيگنال تصحيحات DGPS توسط سازمان Army Corps Of Engineers و از ايستگاههاي مخصوص ارسال مي گردد . اين ايستگاهها در فرکانس KHZ .325- 283.5 کار مي کنند تنها هزينه استفاده از اين سرويس خريدن يک دامنه از اين سيگنالها مي باشد . با اين کار يک گيرنده ديگر به GPS ما متصل مي شود ( از طريق يک کابل سه رشته اي ) و عمل تصحيح را طبق يک روش استاندارد به نام ( RTCM SC-104 ) انجام مي دهد . اشتراک سرويسهاي DGPS از طريق امواج راديويي نيز ممکن مي باشد . http://www.ecomiran.com/fa/ YA ALI

سلام. مفيد بود. ممنون ميکرو عزيز

ممنون مفيد و کامل بود

سلام مرسي از زهرا و صادق عزيز که حداقل مطلبو خودند و البته تشکر ويژه از مدير انجمن که در همه مباحث حضور فعال دارند. به نظر من مبحث ناقصه...دوستان کمک کنند تا بحث جي پي اس کاملي داشته باشيم در آينده در مبحث ديگري با GPRS آشنا ميشويم.  يا علي

جناب میکرو من و دوستان دنبال ادامه این مبحث هستیما. موارد دیگه رو هم بیان کنید خوشحال میشیم.

وقتی بستر فنی برای کار مهیا نیست آدم چرا وقت بذاره مطلب بذاره؟

مطالب وقتی اینطوری بهم میریزه کسی حاضر هست بخونه!؟...راحت میره تو گوگل یه سرچ میکنه و مطلب کاملتری پیدا میکنه و اینجا نمیاد

ببخشیدااا اما اصلن انگیزه ثبت ادامه مطالب رو ندارم

ممنونم از پیگیری

یا علی

واااااااااای. این چه حرفی ه!!!

این حرف رو داره یک کاربر خیلی قدیمی میزنه!!! نــــــــــــــــــــــــــــــه!

خب کاری نداره خیلی راحت میشه دوباره درستش کرد. نمیشه. مگه شمابا هدف این مبحث رو ثبت نکردین ؟

اگه باهدف آموزش دوستانتون این مبحث رو ثبت کردین نباید ناامید بشین.

اگه شما یک وقت یک درسی رو نمره کم بگیرین ترک تحصیل می کنین؟!!

خب مشکلات هست دیگه. پیشامده و پیش میاد دیگه

سلام
لینک منبع مطلب در پایان پاسخ سوم درج شده...
برای دیدن بی عیب و نقص مطلب می توان از آن سایت استفاده نمود.
این موضوع ربطی به ترک تحصیل نداره D:
من وقتی لینک مطلب باشه یه راست میرم سایت اصلی مطلبو میخونم تا وقتم تلف نشه
یا علی