ردیاب GPS

مقدمه:
همه ماجرا از زمانی شروع شد که موشکهای اتحاد
جماهیر شوروی سوسیالیستی در کوبا لو رفت و چنان ولوله ای سراسر امریکا را
فرا گرفت که ارتش ایالات متحده آمریکا تصمیم گرفت تا سامانه ای را طراحی
کند تا بوسیله آن مختصات و جزئیات نقطه به نقطه کره خاکی را در اختیار
داشته باشد. لذا این سامانه به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده با نام
(Global Positioning System) و یا همان GPS معروف تولید و در مدار قرار
گرفت.
این سیستم در ابتدا فقط در انحصار ارتش بود اما در سال 1980
استفاده همگانی از آن آزاد و آغاز شد. خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و
هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام ساعات شبانه روز در دسترس است.
پدید آورندگان این سیستم هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و
استفاده از آن کاملا رایگان است.
در ذیل به برخی مشخصات جالب این سامانه اشاره می کنم:
1- اولین ماهواره GPS در سال 1978 در مدار زمین قرار گرفت.
2- در سال 1994 شبکه 24 عددی NAVSTAR تکمیل شد.
3- عمر هر ماهواره حدودا 10 سال است که پس از آن جایگزین می شود.
4- هرماهواره حدود 2000پوند وزن دارد و درازای باطری خورشیدی آن 5.5متر است.
5- انرژی مصرفی هر ماهواره، کمتر از 50وات می باشد.
در
ایران نیز امسال برای اولین بار نیروی انتظامی خودروهای عمومی مسیر تهران –
مشهد را مکلف به استفاده از GPS کرده است تا علاوه بر کنترل سرعت و کنترل
مسیر حرکت ، این سیستم را در ایران مورد آزمایش قرار دهد. ترجمه ذیل توسط
آقای جوزف داویز "Joseph Davis" در آگوست سال 2006میلادی نوشته شده است که
از کتابخانه سلطنتی انگلستان استخراج نموده ام.



سیستم ردیاب ماهواره ای GPS
اگر شما جزء افرادی
هستید که مجبورید دائما در سفر باشید یا به مدت طولانی در شهرها و یا اطراف
روستاها رانندگی کنید و اغلب بخاطر یافتن مسیر دچار مشکل میشوید، دستگاه
ردیاب یا موقعیت یاب ماهواره ای " GPS " ، ابزاریست که می تواند برای شما
فوق العاده مفید و حیرت انگیز باشد.
GPS"" یک سیستم ردیاب و موقعیت یاب
است که با استفاده از ماهواره ها کار می کند، بعبارت دیگر مسیر یا مکان
مورد نظر را با استفاده از اطلاعات آنلاین "online" ارسالی از ماهواره ها
مشخص می کند و نیز توانایی شناسایی موقعیت را در هر لحظه در روی زمین یا در
محدوده مداری دارد.

این دستگاه برای اولین بار در جهان توسط ایالات
متحده آمریکا بمنظور مسائل استراتژیک و دفاعی مورد استفاده قرار گرفت،
بعدها این سیستم در کشورهای اروپایی با نام گالیله "Galileo" و در کشور
فدراسیون روسیه با نام گلونس "Glonass" مورد بهره برداری قرار گرفت، در
ایالات متحده آمریکا هر شهروند می تواند بطور رایگان از این سیستم استفاده
کند. البته شایان ذکر است که البته مدلهای اروپایی و روسی هرگز توانایی
رقابت با "GPS" را ندارند ، هرچند روسیه بدلیل رقابت شدید خود با آمریکا
تلاشهای زیادی را برای توسعه سیستم خود انجام داده است اما باز هم کاستی
های فراوانی نسبت به مدل آمریکایی دارد.
سیستم ردیاب ماهواره ای از سه قسمت تشکیل یافته است:
1-
فضا (SPACE) : این قسمت که به بخش فضایی معروف است در خارج از جو زمین
فعال است و توسط 24 ماهواره فعال همه کره زمین را جاروب می کند.
2-
کنترل (CONTROL) : بخش کنترل سیستم، ردیاب ماهواره ای شامل همه ایستگاههای
مستقر در روی زمین است ، این ایستگاههای کنترل زمینی در همه جای زمین
پراکنده هستند، این ایستگاهها در مسیر حرکت ماهواره های سامانه GPS ساخته
شده اند و با ساعت اتمی "Atomic Clock" ماهواره ها هماهنگ هستند ،
ایستگاههای زمینی ارتفاع زمین از سطح دریا را با ماهواره ها مخابره می
کنند.
3- کاربران (USERS) : این بخش که قسمت اصلی در بحث مورد نظر ماست،
شامل همه شهروندان و قسمتهای نظامی می شود که خواهان استفاده از تکنولوژی
GPS هستند.
24ماهواره ، سیستم GPS را پشتیبانی می کنند ، این ماهواره ها
"Satellite" در 6مدار حول کره زمین در حال چرخش هستند ،۲۴ ماهواره ی GPS
در مدارهایی بفاصله ۳۶۶۰۰ کیلومتری از سطح دریا گردش می کنند. هر ماهواره
دقیقا طی ۱۲ ساعت با سرعت ۱۱ هزار کیلومتر بر ساعت یک دور کامل بدور زمین
می گردد. این ماهواره ها نیروی خود را از خورشید تامین می کنند ولی باتری
هایی نیز برای زمانهای خورشید گرفتگی و یا مواقعی که در سایه ی زمین حرکت
می کنند بهمراه دارند. راکتهای کوچکی نیز ماهواره ها را در مسیر درست نگاه
می دارند. به این ماهواره ها NAVSTAR نیز گفته می شود. هر ماهواره یک ساعت
اتمی دقیق به همراه دارد که اطلاعات را بطور دقیق وپیوسته به زمین ارسال می
کنند. مضافا اینکه ماهواره ها می توانند، پیام های الکترونیکی "Electronic
Massage" را نیز به زمین ارسال می کنند ، این پیام های الکترونیکی می
تواند شامل مکان ماهواره در مدار یا زمان ساعت اتمی و یا اطلاعات دقیق تری
درباره مکان مورد نظر و بسیاری موارد دیگر باشد.

برای کابران معمولی
ارسال اطلاعات در زمان بسیار دقیق ضروری نیست اما وجود این امکان خود
نعمتی است. ماهواره های مختلف هرکدام با نظم و ترتیب خاصی کار می کنند و
هرگز اجازه نمی دهند که در ارسال اطلاعات به کاربران اخلال یا تداخلی بوجود
آید، ماهواره ها بصورت هوشمند نزدیکترین را به مکان مورد نظر انتخاب کرده و
اطلاعات از طریق آن ماهواره بدون کم و کاست فرستاده می شود. همانطوری که
ذکر شد سیستم GPS اولین بار برای ارتش ایالات متحده آمریکا جهت کاربردهای
نظامی ساخته شد تا بتوانند براحتی اهداف خود را در سراسر جهان نشانه گیری
کرده و موشکهای خانمان برانداز خود را دقیق و بدون خطا روی هدف قفل نمایند،
کاربرد دیگر این سامانه برای ارتش ایالات متحده آمریکا شناسایی موشکهای
هوشمند بالستیک ، انبارهای مهمات زیرزمینی و مهمتر از همه شناسایی سلاحهای
هسته ای در زرادخانه ها بود. اما با گذشت زمان بدلیل محسنات فوق العاده این
سامانه، ارتش تصمیم گرفت تا بصورت محدود و استاندارد این سامانه را در
اختیار عموم قرار دهد.
امروزه همه شهروندان می توانند به سیستم GPS
دسترسی داشته باشند و از اطلاعات آن بهره مند شوند. بسیاری از کشورها که
برای مردم خود شرایط رفاهی مطلوبی را ایجاد کرده اند ، سیستم استاندارد GPS
را در شهرهای خود بطور رایگان راه اندازی کرده اند.
بخشهای ترابری و
حمل و نقل، هواپیماها، کشتی ها و انواع خودروهای سواری جزو کاربران
پروپاقرص سیستم ردیاب جهانی GPS هستند ؛ همه کاربران من جمله خلبانان
هواپیماهای بدون موتور ، معدن کاران و همه کسانی که در راه و مسیر هستند می
توانند براحتی و با پرداخت هزینه ناچیز 100$ الی 200$ از این سامانه
استفاده کنند.
گیرنده های GPS می توانند پهنای زمین، طول زمین ، ارتفاع و
پستی و بلندی و مساحت زمین مورد نظر را برای کاربر مشخص کنند.اکنون
مهندسان در حال تلاشند تا با توسعه این سیستم علاوه بر امکانات فوق ، امکان
دیدن را نیز از این طریق فراهم سازند.
سیستم GPS هیجان و سادگی را هم
زمان برای مردم به ارمغان آورده است، بر خلاف پیچیدگی زیاد سیستم ، استفاده
از آن بسیار ساده و ابتدایی است، با این وجود، دیگر شما بهانه ای برای گم
شدن و گم کردن نخواهید داشت.

سلام  دوست عزیز  بعضی گوشی های موبایل دارای سخت افزار داخلی جی پی اس هستند  و با ریختن نقشه های کشور ها و شهر ها میتوان از آنها بدون اتصال به نت استفاده کرد و برای شما بستگی به امکانات سخت افزاری و نرم افزاری گوشیتون داره اگه گوشیتون جی پی اس داخلی داشته باشه میتوانید  نقشه ها رو تو گوشی بریزید بدون کانکت شدن به اینترنت میتونید به موقعیت ، سرعت ،مسیر هاو ارتفاع و... دسترسی داشته باشید اماه نحوه کار جی پی اس به صورت زیر هست.

سامانه GPS متشکل از 24 ماهواره مدارگرد و 5 ایستگاه زمینی می باشد. این 24 ماهواره در 6 مدار به ارتفاع تقریباً 20000 کیلومتری از سطح زمین هر 12 ساعت یکبار به دور زمین می گردند. 5 ایستگاه زمینی وظیفه کنترل ماهواره ها و اصلاح ساعت آنها را به عهده دارند. هر یک از ماهواره ها دائما پیامهایی حاوی اطلاعات زیر به زمین مخابره می کنند: 
    - زمان ارسال پیام
    - محل دقیق ماهواره روی مدار
    - اطلاعات کلی در مورد شناسه ماهواره، سلامت سیستم و مدار تقریبی ماهواره های دیگر

دستگاه گیرنده جی.پی.اس از روی این اطلاعات وسرعت دریافت امواج رادیویی (سرعت نور) و مقایسه آن با زمان دریافت پیام فاصله خود را از ماهواره ارسال کننده محاسبه می کند. در صورتیکه دستگاه گیرنده پیامهایی از چهار ماهواره مختلف دریافت نماید قادر خواهد بود با استفاده از فرمولهای هندسی محل نسبتا دقیق خود را بر روی زمین محاسبه کند. می توان برای یافتن موقعیت، کره هایی به مرکز آن ماهواره ها و به شعاع فاصله آن ماهواره ها از دستگاه گیرنده رسم نمود. آنگاه محل قرار گرفتن دستگاه گیرنده در محل تلاقی سطح مقطع این چهار ماهواره خواهد بود. (برای درک بهتر به شکل زیر توجه کنید)