GPS یا سیستم مکان یابی

GPS یا سیستم مکان یابی

سیستم های مکان یابی زیادی وجود دارند ولی جی پی اس تنها سیستم و فناوری است که امروزه می تواند موقعیت شما را با دقت بالایی بر روی زمین و در هر زمان و مکانی مشخص کند. خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در تمام ساعات شبانه روز در دسترس است. بناً ما در این بخش از مقاله به معرفی مختصری از این فناوری
(Global Positioning Systems)تاریخچه، انواع و موارد کاربردی آن می پردازیم.

جی پی اس؟

جی پی اس یا (Global Positioning Systems) عبارت از سیستم مکان یابی و یا ردیابی میباشد که موقعیت مورد نظر را در زمان مشخص نظر به موقعیت سه بعدی (طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع) محل مورد نظر پیدا می کند.

جی پی اس

جی پی اس

تاریخچه جی پی اس:

 

اولین ماهواره جی‌پی‌اس در سال ۱۹۷۸ با موفقیت به فضا پرتاب شد. هدف اصلی و اولیه از طراحی جی‌پی‌اس، اهداف نظامی بود . اما از سال ۱۹۸۰ به بعد برای استفاده‌های غیرنظامی نیز در دسترس عموم قرار گرفت.این سیستم در سال ۱۹۹۵ و با تکمیل تعداد ماهواره‌ها به توان پیش بینی شده نهایی خود دست یافت. افتخار اختراع این سیستم به راجر ال استون، ایوان ای گتینگ و برادفورد پارکینسون از آزمایشگاه فیزیک پیشرفته ایالات متحده تعلق دارد. پیشرفتهای تکنولوژیکی و نیازهای جدید باعث تمایل زیادی برای ارتقا سیستم موجود و توسعه نسل جدید ماهواره‌ها با عنوان جی‌پی‌اس بلوک ۳ آ و نسل جدید سیستم‌های کنترل عملیاتی (OCX) شده‌اند.

این تغییرات از سال ۱۹۹۸ با دستور کاخ سفید شروع شدند و در سال ۲۰۰۰ با تصویب کنگره آمریکا شروع به عملیات کردند و در نهایت به جی‌پی‌اس ۳ خواهند انجامید.در حال حاضر ماهواره‌های موجود در مدار زمین که تعداد آن به ۲۴ میرسد و مجموع این ماهواره ها بنام NAVSTAR نیز گفته می شود. تحت سیستم جی‌پی‌اس فعالیت می‌کنند می‌توانند تا 10 سال بصورت عملیاتی کار کنند.

 

چرا استفاده جی پی اس عمومی شد ؟

 

در سپتامبر 1983 یک هواپیمای خطوط هوایی کره به اشتباه وارد خطوط هوایی روسیه شد که توسط جنگنده های روسی مورد اصابت یک موشک قرار گرفت و سقوط کرد. پس از انجام تحقیقات لازم در این زمینه علت حادثه ایجاد خطا در تجهیزات مسیر یابی هواپیمای کره ای اعلام شد. بلافاصله بعد از وقوع این حادثه رونالد ریگان رییس جمهور وقت آمریکا برای جلوگیری از تکرار همچین حوادثی در سرتاسر جهان دستور استفاده از سیستم جی پی اس را برای کاربردهای عمومی صادر کرد.

حتما بخوانید:اصول اساسی مطالعه

ساختار و طرز کار جی پی اس :

 

از سال 1994 میلادی بیش از 12 ماهواره برای ارائه سرویس جی‌پی‌اس راهی مدار زمین شده‌اند. این ماهواره‌ها در ارتفاع 21٫000 کیلومتری زمین به سر می‌برند که در شش گروه یا سطح مختلف قرار گرفته‌اند. ماهواره‌های مورد نظر به نوعی تنظیم شده‌اند که هیچ‌گاه با حرکت در مدارهای مختلف روی همدیگر همپوشانی ندارند. هر یک از این ماهواره‌ها با حرکت از سوی غرب به شرق و داشتن سرعت 12٫874 کیلومتر در ساعت، دو بار در روز کره‌ی زمین را دور می‌زنند. هر یک از ماهواره‌ها بصورت مداوم اطلاعات زیر را به ایستگاه‌های زمینی گزارش می‌دهند.

هر یک از ماهواره‌ها روی زمین وزنی بیش از 900 کیلوگرم دارند و قطر هر یک به بیش از پنج متر می‌رسد که البته این قطر با احتساب پره‌های مربوط به قرارگرفتن باتری‌های خورشیدی محاسبه شده است. فرستنده‌ی ماهواره‌ها سیگنال‌هایی را با قدرت 50 وات مخابره می‌کنند.

ساختار جی پی اس :

جی‌پی‌اس فعلی از سه بخش اساسی تشکیل شده‌است. این سه بخش اصلی عبارتند از:بخش فضایی، بخش کنترل و بخش کاربر
قسمتهای کنترل و فضایی توسط نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا پایه‌گذاری شده و توسعه یافته‌اند و اکنون نیز به کار خود ادامه می‌دهند. امواج منتشر شده از فضا توسط ماهواره‌های جی‌پی‌اس، توسط گیرنده‌های جی‌پی‌اس دریافت می‌شوند؛ این گیرنده‌ها در اختیار انواع کاربران قرار دارند و برای محاسبه کردن موقعیت سه بعدی (طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع) محل مورد نظر و زمان به کار می‌روند.

حتما بخوانید:معرفی برترین و بهترین انتی ویروس سال(2018)

بخش فضایی (Space Segment):

از ۲۴ تا ۳۲ ماهواره تشکیل شده‌است که در مدار میانی زمین (Medium Earth Orbit) قرار گرفته‌اند و همچنین شامل تأسیساتی هم می‌شود که برای آماده‌سازی و پرتاب آنها به کار می‌روند.

بخش کنترل (Control Segment):

از یک ایستگاه اصلی کنترل زمینی MCU) Master Control Station)، یک ایستگاه اصلی کنترل زمینی دیگر به عنوان پشتیبان، یک میزبان آنتنهای اختصاصی و اشتراکی برای سیستم و ایستگاه‌های پایش تشکیل شده‌است.

حتما بخوانید:حفظ اطلاعات مغز به قیمت مرگ

بخش کاربری (User Segment):

 

از صدها هزار کاربر نظامی آمریکایی و متحدان آن که از جی‌پی‌اس کد گذاری شده برای تعیین موقعیت دقیق استفاده می‌کنند و صدها میلیون کاربر مدنی، عمومی یا علمی تشکیل شده‌است که از امکانات موقعیت‌یابی استاندارد استفاده می‌کنند.

انواع جی پی اس ها :

جی پی اس را میتوان به دسته های مختلفی چون جی پی اس آفلاین و جی پی اس آنلاین تقسیم کرد. همچنین میتوان از لحاظ کاربردی معمولی به جی پی اس ردیاب و جی پی اس مسیریاب تقسیم کرد.

جی پی اس مسیر یاب :

این جی پی اس ها دارای یک مانیتور میباشند که نقشه خیابان ها و راههای اصلی و فرعی یک کشور در آن ذخیره شده است که موقعیت فعلی خودرو یا شخص را بر روی یک نقشه به نمایش می گذارد. و نزدیکترین مسیر ممکن را برای رسیدن به یک مکان یا آدرس خاص به شخص نمایش می دهد و هم به صورت تصویری و هم صوتی فرد را تا رسیدن به هدف راهنمایی میکند .که موبایلهای جدید هم با استفاده از یک نقشه آنلاین مانند گوگل مپ و یا نقشه افلاین و جی پی اس داخلی گوشی همین کار را انجام میدهند.

حتما بخوانید: خودشناسی یک تلاش آگاهانه در مسیر پیشرفت و خودسازی است

جی پی اس ردیاب :

 

در ابتدا شرکتهای تکنولوژی در آمریکا بر روی یک طرح جامع کارمی کردند که بتوانند یک قطعه الکترونیکی را بر روی همه موترها نصب کنند که از یک مجموعه سنسورهای خاص تشکیل شده و قادر به تشخیص ضربه و تصادف در موترها باشد و بلافاصله بعد از تشخیص تصادف مکان موتر را به یک مرکز خدمات اورژانسی ارسال کند تا در کمترین زمان کمکهای لازم به سرنشینان موتر اعمال شود . در اجرای این طرح برای تعین موقعیت موتر از سیستم جی پی اس استفاده کردند که موقعیت موتر را از ماهواره های جی پی اس دریافت کرده و توسط شبکه موبایل به مرکز کمک رسانی ارسال میکرد.

جی پی اس ردیاب

جی پی اس ردیاب

جی پی اس اف لاین و انلاین :

جی پی اس آنلاین یعنی مشاهده دقیق موقعیت ماهواره ای در همان لحظه میباشد . دریافت موقعیت دقیق از طریق سخت افزار GPS انجام میگیرد . برخی از GPS آنلاین دارای آنتن داخلی هستند و برخی دارای آنتن خارجی میباشند. برای مشاهده موقعیت آنلاین از راه دور نیاز به استفاده از آنتن GSM و یا آنتن Wi-Fi میباشد
آنتن GSM موقعیت دریافتی از GPS را از طریق سیمکارت داخل دستگاه به مکان معلومی ارسال میکند. اگر امکان ارسال نباشد جی پی اس آفلاین گفته می شود. موقعیت دریافتی از ماهواره برای GPS آفلاین بر روی کارت مموری SD ذخیره میگردد . بعداً با نرم افزار خاصی میتوان موقعیت های ذخیره شده را بر روی نقشه مشاهده کرد .

 

موارد استفاده جی پی اس ها:

استفاده نظامی،استفاده در نقشه برداری، استفاده برای پروژه‌های، عمرانی، کوهنوردی، کایت‌سواری، سفر در مناطق ناشناخته، کشتی‌رانی، قایق‌رانی، عملیات نجات هنگام وقوع سیل و زلزله،
کنترل ترافیک، تجاری، ردیابی کودکان و سالمندان، ردیابی خودرو و ردیابی موتورسیکلت.

به صورت کلی و خلاصه اینکه؛ جی پی اس تکنالوژی و فناوریست که با کارآمد بودن خود در عرصه های مختلف سهولت های را بوجود آورده که در عدم موجودیت آن سرعت و دقت در محاسبه فواصل و ساخت نقشه ها به حدی امروزی خود نمی رسید امیدوارم این مقاله برای شما مفید بوده باشد.
رجوع را با مقالات آن فراموش نکنید.

نسرین آزاد

پست‌های مرتبط
دیدگاهتان را بنویسید:
کد امنیتی در تصویر کلیک کنید برای به روز رسانی تصویر امنیتی.