آشنایی با فن آوری نوین  سیستم موقعیت یاب جهانی Global Position System یا GPS (قسمت اول)

سیستم موقعیت یاب جهانی  Global Positioning System  یا GPS سیستم‌ رادیویی هدایتگری است که به‌صورت مستمر از طریق 24 ماهواره و صدها ایستگاه زمینی پشتیبانی می‌شود و می‌تواند در هر مکان و زمانی موقعیت مورد نظر را نشان دهد. این دستگاه نه‌تنها می‌تواند موقعیت حاضر و یا مقصد را به افراد نشان دهد، قادر است فاصله یک فرد تا یک مکان به‌خصوص را به متر نمایان کند

اگرچه در ابتدا GPS دستگاهی بزرگ و غیرقابل حمل محسوب می‌شد، امروزه این ابزار بسیار کوچک شده تا آن‌جا که به‌راحتی می‌توان آن را روی تلفن‌همراه هم نصب کرد. GPS این‌ روزها موفق شده به درون اتومبیل‌ها، قایق‌ها، هواپیماها، ابزارهای ساختمان‌سازی، ادوات فیلم‌سازی، دستگاه‌های کشاورزی، رایانه‌های قابل حمل و وسایل ارتباطی راه پیدا کند.

آشنایی با فن آوری نوین  سیستم موقعیت یاب جهانی Global Position System یا GPS (قسمت اول)

سیستم موقعیت یاب جهانی  Global Positioning System  یا GPS سیستم‌ رادیویی هدایتگری است که به‌صورت مستمر از طریق 24 ماهواره و صدها ایستگاه زمینی پشتیبانی می‌شود

سیستم موقعیت یاب جهانی Global Position System GPS جی پی اس  چیست؟

سیستم موقعیت یاب جهانی  Global Positioning System  یا GPS سیستم‌ رادیویی هدایتگری است که به‌صورت مستمر از طریق 24 ماهواره و صدها ایستگاه زمینی پشتیبانی می‌شود و می‌تواند در هر مکان و زمانی موقعیت مورد نظر را نشان دهد. این دستگاه نه‌تنها می‌تواند موقعیت حاضر و یا مقصد را به افراد نشان دهد، قادر است فاصله یک فرد تا یک مکان به‌خصوص را به متر نمایان کند که البته در برخی مواقع این دستگاه می‌تواند نشان دهد که از مکان فعلی شما تا یک محل مورد نظر چند سانتی‌متر فاصله است. به‌عبارتی، این دوربین بسیار دقیق و حساس می‌تواند هر مترمربع از این دنیای خاکی را به دقت زیر نظر گرفته و اطلاعات دقیق همراه با تمام جزئیات را در مورد آن به شما انتقال دهد.

جی پی اس GPS  چیست؟

اگرچه در ابتدا GPS دستگاهی بزرگ و غیرقابل حمل محسوب می‌شد، امروزه این ابزار بسیار کوچک شده تا آن‌جا که به‌راحتی می‌توان آن را روی تلفن‌همراه هم نصب کرد و به‌همین خاطر بسیاری از شرکت‌ها این ابزار را به‌عنوان وسیله‌ای برای افزایش درآمد خود تولید می‌کنند. این امر موجب شده تا فناوری ماهواره‌ای و آسمانی به زمین بیاید و کاربران آسان‌تر از گذشته بتوانند اثرات پیشرفت در قرن 21 را حس کنند. GPS این‌ روزها موفق شده به درون اتومبیل‌ها، قایق‌ها، هواپیماها، ابزارهای ساختمان‌سازی، ادوات فیلم‌سازی، دستگاه‌های کشاورزی، رایانه‌های قابل حمل و وسایل ارتباطی راه پیدا کند.

GPS چگونه کار می‌کند؟

شاید دریافت اطلاعات از ماهواره و نمایش آن بر روی نقشه کار دشواری به‌حساب نیاید و مردم تصور کنند که فناوری پیچیده و قابل‌ توجهی درون هدایتگرهای دیجیتالی به‌کار برده نشده است. با این وجود باید بگوییم که یک GPS برای آنکه بتواند این اطلاعات را در اختیار شما قرار دهد، مراحل مختلفی را پشت‌سر می‌گذارد که به قرار زیر است:

- GPS در ابتدا خود را براساس تقسیم ناحیه‌ای به مثلث‌های هم‌جهت مساحی براساس اطلاعات ماهواره‌ای تنظیم می‌کند. این روش کمک می‌کند تا این دستگاه بتواند موقعیت هر منطقه را به‌صورت دیجیتالی برای خود تشخیص داده و آن‌ها را شناسایی کند.

2- برای آنکه این تقسیم‌بندی‌ها به‌صورت درست انجام شود، گیرنده GPS با استفاده از مدت‌زمان انتقال سیگنال‌های رادیویی فاصله‌ها را محاسبه می‌کند.

 3- برای محاسبه هرچه‌ دقیق‌تر این فواصل، GPS به زمان‌سنج‌های بسیار حساس نیاز دارد که برای استفاده از این زمان‌سنج‌ها باید روش‌های متفاوتی را به‌کار بندد.

 4- به‌جز تشخیص فاصله‌ها، این دستگاه مجبور است که موقعیت دقیق استقرار هر ماهواره در فضا را تشخیص دهد. لازم به ذکر است که موقعیت مدارها و استقرار ماهواره‌ در آن‌ها محرمانه‌ است و در اختیار هر شخصی قرار نمی‌‌گیرد.

5- پس از این مراحل GPS باید تمام تاخیر‌ها در دریافت سیگنال‌های رادیویی را از بین ببرد و آن‌ها را بدون هرگونه تاخیر در جو به حرکت دربیاورد.

تجهیزات یک GPS

اگر این پنج مرحله به‌درستی صورت گیرد، GPS می‌تواند موقعیت‌ها را تشخیص دهد و با درصد خطایی بسیار پایین اطلاعات دقیق را در اختیار مردم قرار دهد.

ماهواره‌های این سیستم در مدارهای دقیق هر روز دو بار به دور زمین می‌‌گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره می‌کنند. گیرنده‌های GPS این اطلاعات را دریافت کرده و با انجام محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می‌کنند. در واقع گیرنده زمان ارسال سیگنال از ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه می‌‌کند. از اختلاف این دو زمان، فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می‌‌شود. این عمل را با داده‌های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می‌کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با تقریب ناچیز معین می‌‌کند.

گیرنده به دریافت اطلاعات هم‌زمان از حداقل سه ماهواره برای محاسبه دوبعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی و همچنین دریافت اطلاعات حداقل چهار ماهواره برای یافتن مختصات سه‌بعدی نیازمند است. با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره‌ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت، جهت، مسیر پیموده شده، فواصل طی شده، فاصله باقیمانده تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطلاعات مفید دیگر می‌کند.

فناوری GPS

کارشناسان معتقدند، اگرچه GPS از فناوری بسیار پیچیده‌ای استفاده می‌کند تا بتواند این اطلاعات ضروری و لازم را به ما انتقال دهد، فهمیدن این مراحل پیچیده بسیار ساده است و به‌راحتی می‌توان آن را فهمید. به‌طور کلی باید گفت، درحالی که چندین دستگاه مختلف فعالیت می‌کنند تا موقعیت کنونی یک محل به‌خصوص برای ما نمایان شود، بیشترین نقش در این زمینه برعهده ماهواره‌هایی است که در فضا به حرکت درمی‌آیند. با وجود اینکه فاصله‌ این ماهواره‌ها تا زمین بسیار زیاد است، آن‌ها قادرند اندازه جغرافیایی هر نقطه روی زمین را به‌درستی محاسبه کرده و به این وسیله کوچک‌ترین نقاط روی جهان را شناسایی کنند. البته باید توجه داشت، به‌واسطه پردازنده‌های بسیار پیشرفته‌ای که بیشتر آن‌ها توسط سازمان فضایی آمریکا، ناسا عرضه شده، این اطلاعات ظرف کوتاه‌ترین زمان ممکن که از چند ثانیه تجاوز نمی‌کند به‌دست ما می‌رسد و به‌همین خاطر در هر زمان که افراد بخواهند می‌توانند از این سیستم پیشرفته استفاده کنند.

بیشتر مردمانی که در عصر حاضر زندگی می‌کنند تاثیر فناوری را از نزدیک لمس کرده‌اند و به‌همین خاطر دریافته‌اند که این قبیل دستاوردها می‌تواند برای آن‌ها مفید واقع شود. اما به عقیده برخی کارشناسان این پیشرفت‌ها در برخی مواقع مشکلاتی را به همراه داشته و باعث شده تا زندگی مردم با پیچیدگی‌هایی مواجه شود.

ü       نویسنده : عباس مکی

ü       منبع : بزرگراه فناوری

ارسال به