شمرون ، شمیران و معرفی محله های شمیران،مذهبی ، علمی ، پزشکی ، آموزشی ، کامپیوتر

GPS یا سیستم مکان‌یابی جهانی چیست؟

نویسنده :ع.ا نصر
تاریخ:پنجشنبه بیست و هفتم تیر 1392-08:07 ق.ظ



GPS چیست؟ آیا می‌دانید GPS چگونه کار می‌کند؟ راز پشت این فناوری با چنین دقت بالایی چیست؟ در حقیقت قابلیت مکان‌یابی جهانی(Global Positioning System(یا GPS) از آن دسته دستاوردهای بشری است که تاکنون جان بسیاری را در سراسر جهان نجات داده و روزانه کار بسیاری را برای یافتن مسیر درست ساده کرده است..

سیستم مکان‌یاب جهانی یا GPS در حقیقت شبکه‌ای به هم تنیده از 27 ماهواره است که در اطراف زمین در حال گردش هستند. از این 27 ماهواره، 24 مورد به صورت فعال در شبکه انجام وظیفه می‌کنند و 3 ماهواره نیز به صورت رزرو می‌باشند. در واقع با توجه به موقعیت این ماهواره‌ها، در همه حال می‌توان چهار عدد از آن‌ها را در آسمان بالای سرمان روئیت کنیم.

علاوه بر ماهواره‌ها، پنج پایگاه زمینی وظیفه‌ی کنترل و نظارت بر این مدارگردها را بر عهده دارند؛ که پایگاه اصلی در کلورادوی امریکا واقع است و چهار پایگاه تمام خودکار نیز در هاوایی و دیگر نقاط دور دست نزدیک به خط استوا قرار گرفته‌اند. این ایستگاه‌ها در هر لحظه موقعیت ماهواره‌ها را رصد کرده و اطلاعات را برای بررسی کارشناسان به پایگاه اصلی مخابره می‌کنند.

how-gps-works-device

هر چند این سامانه نخستین بار با اهداف نظامی تهیه و گسترش یافت، اما دولت ایالات متحده در سال 1983 آن را برای استفاده‌ی عمومی عرضه کرد. تا اینجا می‌دانیم که شبکه‌ای از ماهواره‌ها و ایستگاه‌های زمینی اطلاعات را با هم تبادل می‌کند، اما پرسش اینجاست که این داده‌ها چطور سر از گوشی‌های هوشمند یا سایر ابزارهای مکان یابی در می‌آورند؟ و چطور با این همه ماهواره‌ی موجود در آسمان باز هم گاهی اوقات سیگنال‌ها دریافتی بسیار ضعیف؟ برای اطلاع از ترفندهای تقویت سیگنال‌های GPS به این مقاله که پیشتر در زومیت منتشر شد سری بزنید.

واقعیت آن است از هر وسیله و ابزار هوشمندی که استفاده می‌کنید - از گوشی تلفن همراه گرفته تا مسیریاب‌های خودرویی – شما در واقع یک گیرنده‌ی GPS دارد. به عبارت دیگر، تجهیزات شما سیگنال‌های مخصوص ماهواره‌ای را دریافت می‌کند. اما چه نوع اطلاعاتی دریافت می‌شود؟ در واقع ماهواره به گوشی اطلاع می‌دهد که در چه فاصله‌ای از آن قرار گرفته است! اما آیا این کافی است؟

در این مرحله، شاید کمی گیج شده باشید چرا که برای مکان‌یابی می‌بایست به اطلاعاتی بیش از فاصله خودمان از ماهواره‌ای خاص دسترسی داشته باشیم! حق با شماست. البته گوشی شما با دریافت فاصله از این ماهواره‌ها و استفاده از تکنیکی به نام trileration قادر به مکان یابی دقیق است!

تصور کنید در دشت و صحرایی گم شده‌اید، با دوستی در شهر الف تماس می‌گیرید و او به طور معجزه‌آسایی فاصله‌ی شما از خود را می‌داند. او به شما می‌گوید که در 400 کیلومتری او قرار گرفته‌اید. اما آیا این فاصله برای یافتن مسیر درست کافی است؟ در حال حاضر تنها می‌دانید که در دایره‌ای به شعاع 400 کیلومتری از شهر الف قرار گرفته‌اید که حقیقتاً می‌تواند فضای بزرگی باشد.

how-gps-works-trilateration-1

اگر بتوانید فاصله‌ی خود را از دو شهر دیگر نیز بدست آورید، می‌توانید با بر هم نهی این دایره‌ها، موقعیت فعلی خود را به طور دقیق محاسبه کنید. اگر از شهر دوم نیز فاصله‌ای 300 کیلومتری داشته باشید با کنار هم قرار دادن این دو دایره دو نقطه‌ی احتمالی حظور شما به دست می‌آید. در صورتی که بتوانید فاصله‌ی خود از شهر سوم را که به فرض 200 کیلومتر است نیز بدست آورید، آنگاه می‌توانید موقعیت حقیقی خود را بیابید.

how-gps-works-trilateration-2

در مسیریابی GPS نیز از همین تکنیک استفاده می‌شود و هر یک از ماهواره‌ها را می‌توان به مثابه این شهرها در نظر گرفت. البته این ماهواره‌ها در فضای سه بعدی قرار دارند، پس لازم است که این وضعیت را در چنین فضایی تصور کنید.

در مسیریابی GPS، نه تنها از سه بلکه چهار ماهواره استفاده می‌شود تا دقت اندازه‌گیری‌ها بالا رود. به همین خاطر است که گاهی از اوقات مسیریابی مدت زمان زیادی به درازا می‌انجامد یا اینکه گاهی سیگنال دریافتی بسیار ضعیف است؛ چرا که به دو یا سه ماهواره متصل شده‌اید که هنوز کافی نیست. وهرچه تعداد این ماهواره ها بیشتر باشد دقت هم بیشتر می گردد و مکان شما با دقت بیشتری مشخص می گردد. و طبق تصویر زیر شما در مکان مشترک دایره دید این چند ماهواره قرار دارید

how-gps-works-trilateration-3

البته مسائل ریاضی پیچیده‌تری در پس GPS نهفته است اما آنچه که در اینجا ذکر آن رفت، شرح حال ساده‌ی وال موجود است. برای نمونه، باید میزان تأخیر بین رفت و برگشت سیگنال بین گیرنده (شما) و ماهواره به درستی محاسبه شود و از آنجا که تعداد محاسبات صورت گرفته بسیار زیاد است، به همین روی زمانی که از GPS استفاده می‌کنید باتری گوشی هوشمندتان سریعاً خالی می‌شود!

برای اطلاع از جزئیات بیشتر  ادامه مطلب را بخوانید


 سیستم ماهواره ای GPS :

24 ماهواره که بخش فضایی GPS را شامل می شوند در مداری با فاصله ی 12 هزار مایل از زمین قرار دارند. آنها پیوسته در حال حرکت بوده و در کمتر از 24 ساعت دو دور کامل می زنند. این ماهواره ها با سرعت تقریبی 7 هزار مایل در ساعت حرکت می کنند.

ماهواره های GPS به کمک انرژی خورشید کار می کنند. در زمان خورشید گرفتگی و زمانی که این انرژی وجود ندارد، آنها با بهره گیری از باطری های پشتیبان به کار خود ادامه می دهند.علاوه بر این، راکت های تقویت کننده ی کوچک به کمک ماهواره آمده و آن را در مسیر اصلی خود قرار می دهند.

در اینجا به حقایق جالبی در مورد ماهواره های GPS اشاره می کنیم:(البته ناو استار نامی است که سازمان دفاع آمریکا برای GPS انتخاب کرد.)

اولین ماهواره ی GPS در سال  1978 به سوی مدار خود روانه شد.
تمام 24 ماهواره در سال  1994 به راه افتادند.
کارایی هر ماهواره حدود 10 سال است و جایگزین ها دائما در حال ساخته شدن و قرار گرفتن در مدار خود می باشد.
وزن یک ماهواره GPS در حدود دو هزار پند ( 907 کیلوگرم) است و زمانی که صفحات خورشیدی آن باز می شود در حدود 17 فوت (8.18 متر) عرض دارد.
قدرت فرستنده ها تنها50 وات یا کمتر است.

سیگنال چیست؟


ماهواره های GPS دو سیگنال رادیویی کوتاه و قوی L1 و L2 را ارسال می کنند. GPS های شخصی L1 را با فرکانس 1575.42 مگا هرتز روی باند UHF دریافت می کنند. این سیگنال ها از میان ابر و گاز و پلاستیک عبور می کند اما از میان جامدات ، ساختمان ها و کوه ها نمی تواند عبور کند.یک سیگنال GPS  شامل سه بیت اطلاعات متفاوت است: یک کد تصادفی کاذب، اطلاعات زود گذر(یک روزه) و اطلاعات سالیانه.

کد تصادفی کاذب به سادگی یک کد ID است که ماهواره ای را که در حال ارسال اطلاعات می باشد را مشخص می کند. شما می توانید این عدد(کد) را هنگامی روی صفحه ماهواره واحد GPS گارمین خود ببینید که آن مشخص می کند کدام یک از ماهواره ها در حال دریافت کردن آن است.

اطلاعات زود گذر(یک روزه): مکانی را که هر ماهواره GPS در هر ساعتی باید داشته باشد را به دریافت کننده ی GPS نشان می دهد.این اطلاعات ارسال شده توسط هر ماهواره ، اطلاعات مداری مربوط به آن ماهواره و سایر ماهواره های واقع در سیستم را نشان می دهد.

اطلاعات سالیانه  که به وسیله هر ماهواره به طور پیوسته ارسال می شود شامل اطلاعات مهمی در رابطه با وضع ماهواره (سالم یا خراب بودن)، زمان و اطلاعات رایج است. این بخش از سیگنال برای مشخص کردن مکان بسیار ضروری است.

چشمه هایی که بر سیگنال های GPS‌ تاثیر گذاشته و باعث فاسد شدن (از بین رفتن) آنها شده و در نتیجه روی دقت و صحت اطلاعات تاثیر گذار است به قرار زیر می باشد:

تاخیرات تروپوسفر (پایین ترین بخش اتمسفر) و یونسفر (یون کره): سیگنال های ماهواره ای به هنگام عبور از اتمسفر کند می شوند. سیستم GPS از مدلی ساختگی استفاده می کند تا میانگین تاخیر را محاسبه و هر چند به طور جزیی این نوع خطا را اصلاح کند.
سیگنال های چند گانه:زمانی رخ می دهد که سیگنال های GPS قبل از رسیدن به دریافت کننده توسط ساختمان های بلند یا سطوح سنگی بزرگ، منعکس می شوند که این خود باعث افزایش زمان سفر و در نتیجه ایجاد خطا می گردد.
خطاهای زمانی دریافت کننده: ساعت یک دریافت کننده همانند ساعت های اتمی ماهواره های GPS دقیق نیست بنابراین خطای زیادی از لحاظ وقت و زمان ممکن است پیش آید.
خطاهای مداری : اطلاعات یک روزه ممکن است که مکان نادرستی از ماهواره را گزارش دهد که باعث ایجاد خطا می شود.
تعدادی از ماهواره های قابل رویت ،ساختمان ها، ترن،موانع الکترونیکی و حتی بعضی اوقات درختان انبوه می توانند سدی در برابر سیگنال ها شوند که منجر به ایجاد خطا شده و یا مکان یابی غیر ممکن می گردد.
هندسه ماهواره ها: اشاره به موقعیت نسبی ماهواره ها در هر زمانی دارد. یک مثال که در مورد هندسه ماهواره ها وجود دارد زمانی است که ماهواره ها در زاویه های عریض در ارتباط با هم قرار دارند. زمانی که ماهواره ها روی یک خط و یا گروهی کوچک قرار دارند هندسه ضعیفی را ایجاد می کنند.
فساد عمدی سیگنال ماهواره: قابلیت استفاده از ماهواره های برگزیده (که به مخفف SA گفته می شود) که یک فساد عمدی در سیگنال ها است ، زمانی به وسیله ی سازمان دفاع آمریکا وضع شد. SA برای این در نظر گرفته شده است تا دشمن نظامی نتواند سیگنال های  فوق العاده دقیق GPS استفاده کند.دولت  آمریکا SA را در  ماه مه 2000 قطع کرد تا دقت دریافت کننده های GPS های شخصی را افزایش دهد.




http://tranveicos.strikingly.com/
یکشنبه دوم تیر 1398 05:59 ق.ظ

Tips clearly used.!
overnight cialis tadalafil acheter du cialis a geneve rx cialis para comprar female cialis no prescription cialis dosage cialis pills boards look here cialis cheap canada cialis side effects cipla cialis online cialis vs viagra
Buy cialis
شنبه یکم تیر 1398 01:22 ب.ظ

Thank you. I like it.
cialis super acti enter site 20 mg cialis cost buy cialis online tadalafil 20mg cialis bula cialis australia org cipla cialis online cialis authentique suisse cialis uk buy cialis cheap 10 mg
http://exunstar.strikingly.com/
جمعه سی و یکم خرداد 1398 09:30 ب.ظ

You said it nicely..
cialis therapie achat cialis en europe order cialis from india cialis in sconto buy original cialis cialis australian price cialis canadian drugs how much does a cialis cost import cialis achat cialis en suisse
http://anecor.strikingly.com/
جمعه سی و یکم خرداد 1398 05:48 ق.ظ

Incredible loads of amazing facts.
cialis super acti cialis coupons printable recommended site cialis kanada cialis vs viagra cialis bula cialis online nederland cialis for daily use buy cialis online legal cialis generico acquistare cialis internet
Generic cialis
چهارشنبه بیست و نهم خرداد 1398 06:31 ب.ظ

You said it adequately.!
cialis super kamagra cialis daily dose generic order generic cialis online cialis pills side effects of cialis generic cialis in vietnam where cheapest cialis cialis 5 mg where cheapest cialis cost of cialis cvs
only here cialis pills
چهارشنبه بیست و نهم خرداد 1398 02:20 ق.ظ

You said it nicely..
costo in farmacia cialis india cialis 100mg cost weblink price cialis cialis per paypa purchasing cialis on the internet buying brand cialis online prices for cialis 50mg warnings for cialis cialis sicuro in linea 5 mg cialis coupon printable
http://desena.strikingly.com/
سه شنبه بیست و هشتم خرداد 1398 03:42 ق.ظ

Wow loads of wonderful info.
cialis pas cher paris dose size of cialis tarif cialis france cialis 5mg generic cialis 20mg tablets price cialis per pill cialis australia org cialis tablets australia cialis ahumada brand cialis generic
http://gyfacvi.strikingly.com/
دوشنبه بیست و هفتم خرداد 1398 12:50 ب.ظ

Cheers. I appreciate it!
cialis generico en mexico buy cialis uk no prescription 5 mg cialis pharmacie en ligne cialis generisches kanada acheter du cialis a geneve deutschland cialis online cialis sale online wow cialis tadalafil 100mg cialis generic availability prix cialis once a da
buy cialis non prescription
یکشنبه بیست و ششم خرداد 1398 10:45 ب.ظ

You actually said that fantastically!
cialis coupon cialis from canada buy cheap cialis in uk generic cialis soft gels cialis 5mg prix look here cialis order on line cialis generic generic cialis at the pharmacy india cialis 100mg cost cialis vs viagra
Cialis online
یکشنبه بیست و ششم خرداد 1398 08:16 ق.ظ

Nicely put, Thank you.
cialis 10mg prix pharmaci cialis baratos compran uk cialis professional from usa overnight cialis tadalafil cialis 30 day sample cialis pills buy cheap cialis in uk how do cialis pills work prices for cialis 50mg cialis 5 mg para diabeticos
http://taypregan.strikingly.com/
شنبه بیست و پنجم خرداد 1398 04:24 ق.ظ

With thanks, Ample information!

dosagem ideal cialis look here cialis cheap canada buy generic cialis interactions for cialis cialis dosage where cheapest cialis sialis precios cialis peru order generic cialis online cialis 10 doctissimo
http://tocoga.strikingly.com/
جمعه بیست و چهارم خرداد 1398 02:21 ب.ظ

This is nicely put. .
cialis 10 doctissimo callus cialis arginine interactio 5 mg cialis pharmacie en ligne american pharmacy cialis tadalafil 10 mg cialis daily new zealand cialis canada on line cialis price thailand cialis pills boards
cialis lilly tadalafi
پنجشنبه بیست و سوم خرداد 1398 11:55 ب.ظ

Thanks a lot, I enjoy it.
tadalafil tablets cialis 20mg preis cf we choice free trial of cialis order cialis from india ou acheter du cialis pas cher cialis flussig we choice cialis uk cialis sale online tadalafil generic cialis 30 day sample
generic cialis 2018
چهارشنبه بیست و دوم خرداد 1398 08:20 ب.ظ

Incredible a good deal of valuable info.
free cialis cialis usa cost acheter cialis kamagra where cheapest cialis tadalafilo buy cialis cheap 10 mg wow cialis 20 are there generic cialis cialis pas cher paris cialis patentablauf in deutschland
cialisvie.com
دوشنبه بیستم خرداد 1398 07:12 ب.ظ

Many thanks! Ample facts.

cialis canada cialis price thailand india cialis 100mg cost cialis therapie cialis generic availability cialis generisches kanada cialis farmacias guadalajara get cheap cialis cialis uk next day cialis daily
http://cialisvie.com/
شنبه هجدهم خرداد 1398 07:56 ق.ظ

Many thanks. I like this!
safe site to buy cialis online cialis en 24 hora cialis bula we use it cialis online store cialis kaufen wo weblink price cialis cialis generico postepay generic cialis 20mg tablets cialis kaufen cialis canadian drugs
http://canadianorderpharmacy.com/
شنبه بیست و چهارم فروردین 1398 01:42 ق.ظ

Really tons of beneficial information!
buy viagra now canadian pharmacies that ship to us drugs for sale canadian pharmacies online prescriptions canada online pharmacies pharmacy canada canadian medications, liraglutide drugs for sale in mexico pharmacy times canada pharmacies account
where to buy cialis online
جمعه شانزدهم آذر 1397 08:43 ق.ظ

Thanks a lot, Valuable information!
buy cialis sample pack cialis manufacturer coupon cialis for sale in europa only now cialis 20 mg cialis cost buy brand cialis cheap cialis daily new zealand cialis generico in farmacia click here to buy cialis cialis para que sirve
buy cheap cialis on line
پنجشنبه پانزدهم آذر 1397 01:36 ب.ظ

Incredible quite a lot of useful facts.
cialis rezeptfrei cialis in sconto weblink price cialis if a woman takes a mans cialis female cialis no prescription cialis kaufen bankberweisung price cialis best weblink price cialis are there generic cialis cialis generico milano
buy cialis cheap
چهارشنبه چهاردهم آذر 1397 05:30 ب.ظ

Kudos, I appreciate this!
cialis bula tadalafil generic generic cialis in vietnam cialis arginine interactio cialis 10mg prix pharmaci can i take cialis and ecstasy generic cialis we choice cialis uk cialis uk next day cialis 20 mg cost
buy cialis without a doctor's prescription
چهارشنبه چهاردهم آذر 1397 04:37 ق.ظ

Awesome postings. Cheers.
cialis great britain cialis generika cialis 10mg prix pharmaci buy cialis online cheapest cialis wir preise cialis lowest price cialis pills we choice cialis uk price cialis best we recommend cheapest cialis
buy cialis usa
سه شنبه سیزدهم آذر 1397 05:27 ب.ظ

Cheers! Terrific stuff!
cialis savings card when will generic cialis be available cialis 5 mg buy cialis 5 mg funziona tadalafil 10 mg il cialis quanto costa cialis generico en mexico order generic cialis online cialis en 24 hora cialis lilly tadalafi
Buy generic cialis
سه شنبه سیزدهم آذر 1397 06:11 ق.ظ

With thanks, I appreciate this.
cialis generico en mexico how to purchase cialis on line canadian drugs generic cialis cialis generique 5 mg cialis preise schweiz cialis name brand cheap enter site natural cialis cialis canada cialis dose 30mg cialis for sale south africa
buy cialis cheap
دوشنبه دوازدهم آذر 1397 06:08 ب.ظ

You mentioned that very well!
cialis purchasing cialis kaufen cialis prices in england price cialis best low dose cialis blood pressure buying cialis on internet how to buy cialis online usa cialis generique 5 mg cialis pharmacie en ligne buying brand cialis online
Cialis canada
دوشنبه دوازدهم آذر 1397 05:51 ق.ظ

Effectively spoken certainly! .
cialis dose 30mg discount cialis cialis online holland price cialis best generic cialis at the pharmacy preis cialis 20mg schweiz generic cialis 20mg tablets cialis generika rx cialis para comprar prices on cialis 10 mg
Cialis prices
یکشنبه یازدهم آذر 1397 05:38 ب.ظ

You actually said it very well.
5 mg cialis coupon printable cialis for bph cialis canadian drugs cialis diario compra buy cialis online nz buy brand cialis cheap cialis lowest price cialis ahumada pastillas cialis y alcoho viagra cialis levitra
buy cialis online without a prescription
یکشنبه یازدهم آذر 1397 05:26 ق.ظ

Regards! I like it.
cialis kaufen wo cialis 5 effetti collaterali buy original cialis import cialis acheter cialis meilleur pri free generic cialis precios cialis peru best generic drugs cialis cialis kamagra levitra cialis coupons
buy cialis with no prescription
شنبه دهم آذر 1397 06:05 ب.ظ

Fantastic content. Regards.
cialis 10 doctissimo cialis ahumada click now cialis from canada only here cialis pills tadalafil 20mg cialis super acti cialis dose 30mg purchase once a day cialis order a sample of cialis buying cialis overnight
Cialis pills
شنبه دهم آذر 1397 05:03 ق.ظ

Seriously loads of very good info!
we choice cialis pfizer india best generic drugs cialis side effects of cialis cialis generika tadalafilo cialis 5 mg buy cialis generico en mexico estudios de cialis genricos cialis 30 day sample cialis canada on line
buy tadalafil no prescription
جمعه نهم آذر 1397 05:46 ب.ظ

You've made your position quite nicely.!
rx cialis para comprar acheter du cialis a geneve tadalafil we like it cialis price buy name brand cialis on line callus cialis tablets australia cheap cialis buy cheap cialis in uk cialis 100mg suppliers
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


نمایش نظرات 1 تا 30
ساخت وبلاگ در میهن بلاگ

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | ساخت وبلاگ صوتی صدالاگ | سوال و جواب و پاسخ | رسانه فروردین، تبلیغات اینترنتی، رپرتاژ، بنر، سئو | Buy Website Traffic