نظام تحديد المواقع :GPS) Global Positioning System)

نظام تحديد المواقع :GPS) Global Positioning System)

GPS عبارة عن مجموعة من الأقمار الصناعية حيث يمكنها تزودنا بإحداثيات ثلاثية الأبعاد لأي موقع على الأرض أو حولها بدقة خطأ تبلغ عدة مترات فقط من خلال أجهزة استقبال مناسبة، أي أنه و بواسطة هذا النظام العالمي يمكننا معرفة موقعنا خلال الطيران أو قيادة السيارة وفق الإحداثيات GPS العالمية وبدقة جيدة جداً، و على الرغم أنه في الأساس نظام عسكري يقوم بإعطاء معلومات في غاية الدقة لمن يعرف الشيفرة السرية إلا أنه يقدم معلومات بدقة (15~30m) لبقية المستخدمين، لذا فإن الإشارات الدقيقة العسكرية (P Code) والإشارات العادية (C/A Code) تبثان على ترددات منفصلة.
يتألف هذا النظام من 18 قمر صناعي، ثلاثة في كل من المدارات الكوكبية الستة، تدور هذه الأقمار حول الأرض على ارتفاع 20,000 km دورة واحدة كل 12 ساعة، كما أن مداراتهم تميل بزاوية 55 درجة، خلال العمل يبث كل قمر كلاً من الإشارتين P و C/A بوقت محدد بدقة، ويتم التوقيت بواسطة ساعة ذرية في كل قمر صناعي من الأقمار الثمانية عشر، في كل جهاز استقبال توجد ساعة أيضاً وهكذا يمكن معرفة اللحظة التي استقبل فيها الإشارة من القمر الصناعي، وبما أن السرعة التي تسير بها الأمواج الصوتية معلومة فإن المسافة بين القمر وجهاز الاستقبال تحسب بضرب السرعة بالزمن الفارق بين بث القمر واستقبال المستخدم، إن موقع كل قمر معروف وهكذا يعرف المستخدم موضعه الحالي على طول خط النظر للقمر، يأخذ المستخدم البيانات من ثلاثة أقمار بزوايا مختلفة لتحديد مواضعهم في ثلاثة أبعاد (الموقع يتألف من ثلاثة مجاهيل لذا يحتاج إلى ثلاثة معاليم على الأقل، لذا نستخدم ثلاثة أقمار للحصول على الموقع)، في الحقيقة قد لا تكون ساعة جهاز الاستقبال عند المستخدم دقيقة جداً، إلا أنه من مصلحة أي شخص أن تكون كلفة جهاز الاستقبال منخفضة، لذلك فإن كل قمر يبث الزمن الدقيق ضمن رسالته.
الآن نحتاج معلومة منفصلة من البيانات لفك تشفير الوقت، لذا نقرأ البيانات من قمر صناعي رابع ونحسب الموضع والزمن الدقيق(أربع معاليم بأربعة مجاهيل ولذا يطلق على الزمن اسم البعد الرابع)، صمم نظام GPS بحيث أن أربعة أقمار ستبقى ضمن مجال الرؤية دائماً من أي مكان على الأرض.
إن مواضع الأقمار الصناعية تنحرف بشكل بسيط عن مداراتها بسبب عدم الانتظام في الجاذبية وبسبب ضغط الشمس وهكذا، ومن أجل ذلك هناك محطات أرضية ثابتة تراقب الأقمار وترسل بيانات إلى مركز التحكم الرئيسي في كولورادوسبرينغ، من هناك ترسل رسالة إلى كل قمر لكي تصوب له مساره كما يضاف في هذه الرسالة معلومات لتصحيح توقيت كل قمر، وعندما يقوم القمر بالبث فإن يأخذ هذه الرسائل بعين الاعتبار،كل هذا يحدث بشكل طبيعي في جهاز الاستقبال عند المستخدم.
بعض الشركات جعلت حجم المستقبلات صغير بحيث أنه يمكن يحمل في اليد، وفي المستقبل من الممكن جعل أجهزة الإستقبال تعمل على النظامين GPS و GLONASS (Russian Global Orbiting Navigation Satellite System).
الشيفرة العادية C/A ليست دقيقو مثل الإشارة العسكرية P إلا أن C/A هي الإشارة الوحيدة المتاحة للمستخدمين التجاريين، وعلى الرغم من أن نسبة الخطأ في الشيفرة C/A تقدر بـ 30m إلا أنها تظل ذات فائدة ممتازة.
إن نظام GPS يستخدم في اختبار مدى (دقة نظام الملاحة العطالي) INS ويساعد في التحكم بالحركة الجوية ومهمات البحث والإنقاذ، أي أنه ينفع لكل شيء ماعدا توجيه الأسلحة الإستراتيجية، لهذا السبب بالضبط يحتاج نظام GPS إلى نظام الملاحة العطالي INS كشريك.
يعطي INS (نظام الملاحة العطالي) وضعية دقيقة جداً وقياسات الأبعاد بوقت قصير [الوضعية Attitude تعني تحديد موضع نقطة بالنسبة لخطوط الطول والعرض والارتفاع] ، ولكن أخطاء الإسطرلاب وعداد التسارع تتراكم بعد فترة وتبدأ الأخطاء بالنمو، نظام GPS يملك المواصفات العكسية تماماً، من أجل ذلك يستطيع أن يعطي موضع بدقة مثبتة دورياً لتصحيح INS، ولكنه لا يستطيع أن يعطي معلومات فيما إذا كنت تنزلق أو تدور؛ النظامين مع بعضهما بعضاً يكمِّل أحدهما الآخر، (مثلاً) إذا فقدت المركبة إشارة القمر الصناعي لفترة ما، ربما لأن المركبة انحرفت والجناح أخفى الهوائي عن القمر الصناعي أو لأن المركبة الأرضية دخلت في نفق فإن نظام INS يستطيع أن يعمل حتى تعود المركبة لاستقبال إشارة القمر الصناعي، كما أنه في الاستخدامات العسكرية يستطيع INS أن يحفظ هدف الصاروخ حتى إذا تم تشويش إشارة GPS.

2011 منقول

مشكور أخي مقالك كتير حلو بس حابب أسألك أحيانا جهاز الجبي أرس أس لدي يخبرني بأن أقرب رأس جي بي أر أس يبعد عني هو 800 متر وأحيانا 120 متر وأحيانا 2600 وفي إحدى المرات 10 متر ولكنه لم يصل للمتر وأنا لم أعرف معنى هذا فهل يمكنك أن تخبرني ما معنى هذا لو سمحت
ولك جزيل الشكر أخي وأرجو أن لا تكون غاضبا مني من وراء الموضوع السابق فأنا أحترم وجهة نظرك ولكن أنا لا يمكنني أن أتراجع عن رأي ووجهة نظري هذه

وشكرا
محمد المهدي اركك

موضوع: GPS الأربعاء فبراير 09, 2011 12:11 pm

أهلاً اخي محمد ولا تقلق من اجل الموضوع السابق.

GPS عبارة عن شبكة عمل اقمار صناعية تدور حول الأرض مرتين يوميا ,, بأرتفاع 19300 كيلو متراى تقريبا 19 الف كيلو متر
وهى موزعة على 8 مستويات دوران كل مستوى يصنع 55 درجة مع الآخر ويوجد فى كل مستوى 3 اقمار صناعية
أذن 3 اقمار * 8 مستوات == 24 قمر صناعى فى كل المستويات + 3 اقمار احتياطيه أذن الناتج == 27 قمر صناعى

أما ما يخص جهاز الاستقبال (GPS) لديك فإنه يجب أن يعرف شيئين أساسيين ومهمين :
1- الأقمار الصناعية
2- بعد هذه الأقمار

حيث يقوم الجهاز بالتقاط معلومات من الأقمار الصناعية تتضمن مواقع تلك الأقمار التقريبية ، وهذه المعلومات ترسل باستمرار ويقوم الجهاز بتخزينها من أجل معرفة مدار كل قمر ، وهذا النوع من المعلومات يحدث باستمرار من قبل المحطات الأرضية، فهي تزود القمر بموقعه الصحيح ومساره والقمر بدوره يرسل هذه المعلومات إلى جهاز الاستقبال لديك .
حيث GPS يحدد لنا خط الطول وخط العرض والارتفاع عن سطح البحر. ويستطيع اظهار موقعنا على الخريطة اذا كنان متوفراً في السيارة أو الجهاز لدينا.

أما بالنسبة للمسافة ,عندما نشغل لGPS في جهاز الهاتف يطلب منا الاتصال بجهاز اخر عن طريق البلوتوث وهنا يحدد المسافة التي يعطيها لك.

يفيد النظام أيضاً في الملاحة وتحديد موقع الاشياء عن طرق اجهزة اخرى مساعدة تكون في شبكات الاتصال مثلاً (تحديد شخص ما عن طرق نظام GSM) أو تحديد خط سير الشاحنات لدى شركة نقل حيث يكون في كل شاحنة جهاز موصول لشبكة واحدة على مكتب المدير مثلاً.

وشكراُ

مشكور أخي كتير

» نظام الوقت الذي كان مستخدما لدى الأتراك قديما
» نظام غذائي يساعد في زيادة أعمار المسنين
» مايكروسوفت تكشف عن نظام التشغيل الجديد "ويندوز 8"
» مايكروسوفت تكشف عن نظام التشغيل الجديد "ويندوز 8"