ردیاب یا GPS چیست؟ و چه کاربردهایی دارد؟ | مقالات | چشم دوم | ردیاب خودرو
ردیاب یا GPS چیست؟ و چه کاربردهایی دارد؟
11
مرداد

ردیاب یا GPS چیست؟ و چه کاربردهایی دارد؟

ردیاب یا GPS چیست؟ چه کاربردهایی دارد؟

ردیاب یا GPS (سامانه موقعیت یابی جهانی یا Global Positioning System با سرواژه اختصاری GPS) سامانه ای برای یافتن موقعیت جغرافیایی است.

این سامانه متشکل از ۲۴ ماهواره است که زمین را دور می‌زنند. سامانه جی‌پی‌اس بدون وابستگی به گیرنده‌های تلفن یا اینترنت عمل می‌کند.
پروژه جی‌پی‌اس در سال ۱۹۷۳ و توسط ایالات متحده آمریکا برای غلبه بر محدودیت‌های سامانه‌های موقعیت‌یابی پیشین آغاز شد. وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا سامانه‌ای را توسعه داد که به شکل پیش‌فرض ۲۴ ماهواره را به کار می‌برد.
نخستین ماهواره جی‌پی‌اس در سال ۱۹۷۸ با موفقیت به فضای بیرونی پرتاب شد. هدف اصلی و نخستین از طراحی جی‌پی‌اس، اهداف نظامی بود. اما از سال ۱۹۸۰ به بعد برای استفاده‌های غیرنظامی نیز در دسترس قرار گرفت. این سامانه در سال ۱۹۹۵ و با تکمیل شمار ماهواره‌ها به توان پیش‌بینی شده خود دست یافت. در آغاز، نیروی هوایی آمریکا تلاش کرد دو سیگنال دقیق و واضح برای استفاده نظامی و یک سیگنال ضعیف شده و با کیفیت پایین‌تر برای کاربردهای همگانی بفرستد. در نهایت در سال ۲۰۰۰ میلادی ریاست‌جمهوری وقت بیل کلینتون سیگنال با کیفیت بالا را در اختیار همگان قرار داد.
جی‌پی‌اس در هر زمان و در همه جهان قابل استفاده‌است و هیچ هزینه‌ای برای این خدمات گرفته نمی‌شود. ماهواره‌های جی‌پی‌اس، هر روز دو بار در یک مدار دقیق به دور زمین می‌چرخند و سیگنال‌های اطلاعات را به زمین می‌فرستند.

 

ساختار جی پی اس

ردیاب یا GPS امروزی از سه بخش اساسی بخش فضایی، بخش کنترل و بخش کاربر تشکیل شده‌است.
امواج منتشر شده از فضا توسط ماهواره‌های جی‌پی‌اس، توسط گیرنده‌های جی‌پی‌اس دریافت می‌شوند؛ این گیرنده‌ها در اختیار انواع کاربران قرار دارند و برای محاسبه موقعیت سه‌بعدی (طول و عرض جغرافیایی و بلندی) محل مورد نظر و زمان به کار می‌روند.
  • بخش فضایی از ۲۴ تا ۳۲ ماهواره تشکیل شده که در مدار میانی زمین قرار گرفته‌اند.
  • بخش کنترل از یک ایستگاه اصلی کنترل زمینی، یک ایستگاه اصلی کنترل زمینی دیگر به عنوان پشتیبان، یک میزبان آنتن‌ها یا ختصاصی و اشتراکی برای سامانه و ایستگاه‌های پایش تشکیل شده‌است.
  • بخش کاربردیاز صدها هزار کاربر نظامی آمریکایی و متحدان آن و صدها میلیون کاربر مدنی، عمومی یا علمی تشکیل شده‌است.
بخش فضایی (Space Segment) از ماهواره‌های مستقر در مدار زمین تشکیل شده‌است. در فوریه ۲۰۱۶، ۳۲ ماهواره در سامانه جی‌پی‌اس حضور داشتند که ۳۱ ماهواره، فعال بودند. ماهواره‌های اضافی، دقت محاسبات گیرنده‌های جی‌پی‌اس برای اندازه‌گیری‌های دقیق را افزایش می‌دهند. با وضعیت امروزی از هر نقطه زمین و در هر زمانی در حدود ۹ ماهواره به شکل هم‌زمان در خط دید قرار دارند.

 

دقت GPS در شرایط گوناگون

دستگاه‌های ردیاب یا GPS انواع و مدل‌های گوناگونی دارند و در وسایل گوناگونی استفاده می‌شوند؛ ولی یکی از جاهایی که بیشتر در آن استفاده می‌شود گوشی‌های تلفن همراه است که دقت آن در شرایط گوناگون متفاوت است.
برای نمونه:
فضای باز = بین ۳ تا ۷ متر
درون ماشین = ۵ تا ۱۰ متر
درون خانه ۲ طبقه = ۲۰ تا ۵۰ متر
درون آپارتمان = ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ متر و در شرایطی قطع
در جنگل = ۱۰۰ تا ۲۰۰ متر
درون هواپیما = ۵۰ متر در شرایطی قطع نصفی
دم پنجره درون هواپیما = ۱۵ تا ۳۰ متر
درون تونل = قطع کامل
بر پشت بام آپارتمان = ۲ تا ۴ متر
زیر پل‌ها = قطع کامل

 

کاربردهای ردیاب یا GPS

کاربردهای عمومی

اساس کار دستگاه رد‌یاب (جی‌پی‌اس) تعیین موقعیت است. با استفاده از سه ماهواره یا بیشتر، موقعیت‌یاب می‌تواند طول و عرض جغرافیایی مکان خود را تعیین نماید. (که آن را تعیین دوبعدی می‌نامند) با تبادل چهار ماهواره یا بیشتر یک موقعیت‌یاب می‌تواند موقعیت سه‌بعدی مکان خود را تعیین نماید که شامل طول و عرض جغرافیایی و بلندی است.
با انجام پیوسته این محاسبات، موقعیت‌یاب می‌تواند سرعت حرکت خود را نیز به دقت مشخص نماید. امروزه در بعضی مکان‌های ایران، امکان دریافت اطلاعات تا ۱۰ ماهواره و دستکم دسترسی به ۴ تا ۵ ماهواره در هر زمان از شبانه روز و در هر مکان وجود دارد.
هر قدر شمار ماهواره‌های قابل مشاهده بیشتر شود معادلات اساسی تعیین موقعیت بیشتر،  بنابراین زمان لازم برای تعیین موقعیت یک نقطه کاهش یافته و دقت تعیین موقعیت نیز افزایش خواهد یافت.
دستگاه جی‌پی‌اس یک رایانه کوچک است که برای انجام امور خاصی برنامه‌ریزی شده‌است. جی‌پی‌اس می‌تواند زمان باقی‌مانده برای رسیدن به مقصد مورد نظر را با توجه به سرعت شما محاسبه کند. همچنین میانگین سرعت شما، بیشترین سرعت، میانگین سربالایی و سرازیری مسیر، سرعت عمودی، موقعیت منطقه از نظر شکار و ماهیگیری در هر نقطه جهان، محاسبه مساحت یک نقطه ناشناخته و برگرداندن شما از مسیر آمده را نیز می‌تواند انجام دهد.

کاربردهای تخصصی

  • نقشه‌برداری
  • پروژه‌های عمرانی
  • کوهنوردی
  • کایت‌سواری
  • سفر در مناطق ناشناخته
  • کشتی‌رانی
  • قایق‌رانی
  • عملیات نجات هنگام وقوع سیلو زلزله
  • کنترل ترافیک
  • تجاری

 

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Select the fields to be shown. Others will be hidden. Drag and drop to rearrange the order.
  • Image
  • SKU
  • Rating
  • Price
  • Stock
  • Availability
  • Add to cart
  • Description
  • Content
  • Weight
  • Dimensions
  • Additional information
  • Attributes
  • Custom attributes
  • Custom fields
Click outside to hide the compare bar
Compare