کد خبر: ۲۵۲۶
تاریخ انتشار: ۰۱ خرداد ۱۳۹۳ - ۰۸:۲۱
تعداد بازدید: ۹۸۲۴
جی‌پی‌اس (GPS) یک سیستم مکان‌یابی جهانی است. با استفاده از آن می‌توان سرعت، مسیر، فاصله پیموده شده، فاصله تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و ... را محاسبه کرد.
در گذشته، زمانی که تکنولوژی پیشرفته امروزی وجود نداشت، مردم و بخصوص اشخاصی مانند سیاحان، جهانگردان و ... گاهی اوقات در یک گستره جغرافیایی و بخصوص شهرها و کشورهای بیگانه، از مکان دقیق خود با خبر نبودند و حتی گاهی نیز در بیابان‌ها ودریاها مسیر خود را گم می‌کردند. از سوی دیگر در دنیای قدیم، استفاده از ستارگان، قطب نما و سایر عوامل طبیعی تا اندازه‌ای راهگشای بشر بوده، ضمن اینکه همه این موارد، بطور کلی انسان عصر گذشته را مورد هدایت و راهنمایی قرار می‌داد، در حالیکه امروزه پیچیدگی‌های جغرافیایی، اعم از بافت شهر، خیابان، و... اصولا زمینه استفاده از این‌گونه روش‌ها را تا حد زیادی منتفی و بی‌معنا کرده است.
دنیای امروز، دنیایی است که هیچ فردی در آن گم نخواهد شد و همه چیز بر روی تمام نقاط زمین قابل شناسایی است و این قدرت دستیابی به سیستم‌های شناسایی را ماهواره‌ها و در اساس کامپیوترها، در اختیار بشر قرار داده‌اند.

gps چیست؟

GPS چیست؟
جی‌پی‌اس (Global Positioning System) کامپیوتر یا وسیله‌ای است که با بهره‌گیری از آن می‌توان سرعت، مسیر، فاصله پیموده شده، فاصله تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و حرکت هر متحرک در روز و شب را محاسبه کرد.  این سیستم  یک ناوگان ماهواره‌ای است که از شبکه‌ای با 24 ماهواره ساخته شده و به وسیله سازمان دفاع آمریکا در مدار قرار گرفت.

در ابتدا GPS  برای مصارف نظامی به‌کار گرفته می‌شد اما از سال 1980 این سیستم برای استفاده‌های غیر نظامی نیز مورد بهره‌برداری قرار گرفت به‌گونه‌ای که هم‌اکنون در بسیاری از کشورها اکثر خودروهای شخصی، حمل و نقل عمومی به ویژه اتوبوس‌ها و تانکرهای حامل مواد خطرناک به این سیستم مجهز هستند. از این سیستم مدت‌ها است که در حمل و نقل دریایی نیز استفاده می‌شود. GPS  در هر شرایط آب و هوایی و در هر جای جهان، در 24 ساعت شبانه روز قابل دسترسی است و هیچ حق اشتراک یا هزینه‌ای برای استفاده از GPS  وجود ندارد.

جی پی اس

GPS  چگونه کار می‌کند؟
ماهواره‌های GPS در یک مدار معین، زمین را دوبار در روز دور می‌زنند و سیگنال‌های اطلاعاتی را به زمین ارسال می‌کنند.
دریافت کننده GPS  این اطلاعات را گرفته و برای محاسبه مکان دقیق کاربر از روش‌های هندسی استفاده می‌کند.
در اصل، دریافت کننده GPS زمان ارسال سیگنال از ماهواره را با زمان دریافت سیگنال مقایسه می‌کند. اختلاف زمان، بازگو کننده میزان فاصله ماهواره از دریافت کننده GPS است.
دریافت کننده با اندازه گیری فاصله، از تعدادی چند از ماهواره‌‌ها، می‌تواند مکان کاربر را مشخص کرده و آن را روی نقشه الکترونیک واحد نمایان کند.
یک دریافت کننده GPS می‌تواند با سیگنال‌هایی که از حداکثر سه ماهواره دریافت می‌کند، مسیر حرکت و مختصات دو بعدی ( طول و عرض) مکان را محاسبه کند.
دریافت کننده می‌تواند با در نظر گرفتن چهار یا بیشتر ماهواره، مختصات سه بعدی (طول، عرض و ارتفاع) مکان کاربر را مشخص کند.
زمانی که مکان کاربر مشخص شد، GPS می‌تواند سایر اطلاعات نظیر سرعت، مسیر، فاصله پیموده شده، فاصله تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و ... را محاسبه کند.

بهره‌گیری از GPS در حمل و نقل عمومی باعث شده است که رانندگان همیشه خود را در معرض دید پلیس بدانند و به همین جهت تخلفات سرعت در رانندگی به شدت کاهش می‌یابد. از سوی دیگر رهگیری خودروهای عمومی باعث می‌شود که رانندگان ضمن رعایت سرعت در هر مسیری و حتی تفاوت سرعت در روز و شب، بر اساس دستور قانونی زمان توقف و استراحت را رعایت کرده و بیش از مدت مجاز رانندگی نکنند.

سیستم ماهواره‌ای GPS شامل 24 ماهواره است که در مداری با فاصله 12 هزار مایلی از زمین قرار دارند. این ماهواره‌ها پیوسته در حال حرکت بوده و در کمتر از 24 ساعت دو دور کامل می‌زنند. این ماهواره‌ها با سرعت تقریبی 7 هزار مایل در ساعت حرکت می‌کنند.

ماهواره جی پی اس

ماهواره‌ها به کمک انرژی خورشیدی کار می‌کنند و در زمان خورشید گرفتگی و زمان‌هایی که این انرژی وجود ندارد با بهره‌گیری از باطری‌های پشتیبان به‌کار خود ادامه می‌دهند.
استفاده از ماهواره‌های سیستم GPS  رایگان بوده و هیچ سازمان یا کشوری نمی‌تواند مانع از بهره‌گیری از آن شود.

چگونگی کارکرد GPS:
اصلی که GPS به آن متکی می‌باشد اندازه گیری فاصله (مسافت یا Range) میان گیرنده و ماهواره است. همچنین ماهواره‌ها بدرستی اعلام می‌کنند در کجای مدار خود در بالای زمین قرار دارند.

GPS تقریبا به‌صورت زیر کار می‌کند:
اگر فاصله درست یک پدیده از یک ماهواره در فضا مشخص باشد می‌توانیم بگوییم در جایی بر روی سطح فرضی کره‌ای با شعاع برابر فاصله تا شعاع ماهواره قرار دارد. اگر فاصله درست از دو ماهواره مشخص باشد، می‌توان گفت در جایی بر روی خطی که از محل تقاطع دو کره می‌گذرد قرار دارد و اگر سومین اندازه‌گیری هم موجود باشد، آنجا تنها دو نقطه وجود دارد که جسم می‌تواند بر روی آن قرار بگیرد. یکی ازاین دو نقطه غیر ممکن بوده و گیرنده GPS دارای متدهای ریاضی می‌باشد که قادر است موقعیت غیر ممکن را حذف نماید.

نحوه کارکرد gps

یک گیرنده GPS، موقعیت مکانی را با استفاده از روشی بنام "برد ماهواره‌ای" یا Satellite ranging تخمین می‌زند.

یک گیرنده GPS همیشه می‌تواند معین کند که پدیده‌ها کجا قرار دارند، مشروط بر این‌که دو نمونه کلیدی از اطلاعات موجود باشد:
  1. فاصله بین گیرنده و هر ماهواره (حداقل 4 ماهواره یا بیشتر).
  2. موقعیت کامل هر یک از ماهواره‌ها در فضا.
 دقت GPS تا چه حد است؟
امروزه دریافت کننده های GPS دارای دقت بی‌نهایت بالایی هستند و این امر را مدیون طرح کانال چندگانه موازی هستیم. دریافت کننده‌های کانال ۱۲ موازی گارمین به محض روشن شدن سرعت بالایی در برقراری رابطه با ماهواره دارد و این ارتباط به طور مستمر برقرار است و حتی درختان انبوه و آسمان خراش‌های بلند مانع برقراری ارتباط نمی‌شوند. کارخانه‌های اتمسفریک و دیگر چشمه‌های ایجاد خطا، روی دقت دریافت کننده‌ی GPS تاثیر می‌گذلرند. دریافت کننده‌های GPS گارمین دارای میانگین دقت ۱۵ متر می‌باشند. دریافت کننده‌های GPS گارمین با قابلیت سیستم افزایش عرض، ناحیه دقت را با میانگین کمتر از ۳ متر بهبود می‌بخشد. هیچ لوازم یدکی و یا حق‌الزحمه‌ای برای استفاده از سیستم افزایش عرض ناحیه احتیاج نیست. کاربران می‌توانند دقت را با کمک GPS تفاضلی بهتر کنند. به این صورت که سیگنال‌های GPS را تقویت می‌کند و به میانگین ۳تا ۵ متر می‌رساند. گارد ساحلی آمریکا اغلب از سرویس تقویت کننده GPS تفاضلی استفاده می‌کند. این سیستم شامل شبکه‌ای از برج‌ها می‌باشد که سیگنال‌های GPS را دریافت کرده و سیگنالی تقویت شده به وسیله‌ی فرستنده های رادیویی ارسال می‌کنند. به منظور دریافت سیگنال‌های تقویت شده کاربران علاوه بر GPS به یک آنتن و دریافت کننده علایم گوناگون نیاز دارند.


کاربردهای تخصصی GPS:
  • نقشه برداری
  • پروژه‌های عمرانی
  • کوهنوردی
  • کایت‌سواری
  • سفر در مناطق ناشناخته
  • کشتی‌رانی
  • قایق‌رانی
  • عملیات نجات هنگام وقوع سیل و زلزله
  • کنترل ترافیک
  • تجاری
کاربردهای جی پی اس

منابع متن:
همشهری آنلاین

آفتاب
دانشگاه علم و صنعت


گردآوری، ویرایش و بازنشر: وبسوار

تازه‌ترین خبرها

نقش سردار سلیمانی در مبارزه با داعش

ایران در حال نمایش حضور خود در عراق است و سردار سلیمانی با فرماندهی نیروهای عراقی نقش مهمی را در سرکوب داعش ایفا می‌کند.

داعش نام «کوبانی» را تغییر داد

تروریست‌های داعش پس از تصرف محورهای اصلی شهر کوبانی، نام این شهر را به «عین السلام» تغییر دادند.

سه اولویت جهان اسلام از دیدگاه رهبری

دشمن با افروختن آتش جنگ ميان مسلمانان، انگيزه‏‌هاى مقاومت و مجاهدت را در آنان به انحراف كشانده، كارگزاران استكبار را كه دشمنان حقيقى‏‌اند، در حاشيه‏‌ى امن قرار دهد.
اخبار سیاسی بیشتر »

مدال طلای والیبال ایران پس از 56 سال

تیم ملی والیبال ایران پس از شکست ژاپن در آخرین دیدار بازی‌های آسیایی اینچئون، سرانجام به عنوان قهرمانی والیبال آسیا نائل شد.

صعود تیم والیبال ایران به دور نهایی

با پیروزی تیم والیبال آرژانتین از تیم آمریکا، ایران به دور نهایی رقابت‌های والیبال قهرمانی جهان صعود کرد.

تیم کشتی فرنگی ایران قهرمان جهان شد

تیم ملی کشتی فرنگی ایران موفق شد برای نخستین بار به مقام قهرمانی جهان نائل شود.
اخبار ورزشی بیشتر »

خطر سرمایه‌گذاری در موسسات غیرمجاز

مشروح سخنان رئیس بانک مرکزی در خصوص تسهیلات، نرخ سود، وام مسکن و کارمزد خدمات بانکی.

روش قانونی سوء اثر چک برگشتی

به دنبال افزایش آمار چک‌های برگشتی در سال‌های اخیر؛ گروه‌های مختلفی با تبلیغات گسترده و البته به شکل غیرقانونی نسبت به رفع سوء اینگونه چک‌ها اقدام کرده‌اند.

اقتصاد ایران در وضعیت رکود

اسحاق جهانگیری گفت: توسعه صادرات غیرنفتی نقش تعیین كننده‌ای در خروج از شرایط فعلی كه اقتصاد كشور در شرایط ركود قرار گرفته است دارد.
اخبار اقتصادی بیشتر »

سقوط خودروی 206 به گودال 15 متری

سرنشینان یک دستگاه خودروی 206 که خانم و آقایی 20 و ۲۵ ساله بودند به دلیل شدت جراحت جان خود را از دست دادند.

زن 33 ساله خود را به آتش کشید

زنی 33 ساله‌ای شب گذشته در شهر قدس واقع در استان تهران با ریختن بنزین روی خود اقدام به خودسوزی کرد.

نجات کارگر افغانی پس از سقوط از طبقه 5

یک کارگر 30 ساله افغان مشغول جوشکاری در بالاترین نقطه یک ساختمان بود که ناگهان به دلیل بی‌احتیاطی از طبقه پنجم به حیاط ملک مجاور سقوط کرد.
اخبار حوادث بیشتر »

آزادی «شهرام جزایری» پس از 11 سال

شهرام جزایری که به اتهامات مختلف به زندان رفته بود و به عنوان مفسد اقتصادی شناخته شده بود پس از یازده سال از زندان آزاد شد.

مجرمیت مدیر مسئول روزنامه شرق

مدیر مسئول روزنامه شرق بابت انتشار خبر درباره وضع مرکز معتادان شفق به قصد تشویش اذهان عمومی با اکثریت آراء هیأت منصفه دادگاه مجرم شناخته شد.

دانش‌آموزان شین‌آبادی و بوی‌ماه مهر +عکس

همزمان با آغاز سال تحصیلی جدید دختران دانش‌آموز شین‌آباد و والدین آنها نسبت به روند درمانی و حمایت واقعی مقامات دولتی در سه سال گذشته انتقاد کردند.
اخبار اجتماعی بیشتر »

ارتباط چاقی با بلوغ زودرس و کوتاهی قد

انتهای بلوغ پایان رشد است که گاهی این بلوغ دیر و گاهی زود اتفاق می‌افتد که هر دو ایراد دارند؛ اما بلوغ زودرس قد را می‌سوزاند.

شناسایی محل دقیق ظهور ویروس ایدز

دانشمندان دانشگاه آکسفورد منشاء بیماری همه‌گیر ایدز را در کینشازا، پایتخت جمهوری دموکراتیک کنگو شناسایی کرده‌اند.

متوسط سن ابتلا به ایدز در ایران

طبق آمار گزارش شده حدود 28 هزار مبتلا در کشور شناسایی شده‌اند. البته در کنار این، آمار تخمینی ما حدود 100 هزار نفر است.
اخبار پزشکی بیشتر »

تمسخر اپل توسط سامسونگ

در پی رونمایی آیفون 6 توسط شرکت اپل که بزرگترین صفحه نمایش سری تلفن‌های همراه این شرکت را به خود اختصاص داده، سامسونگ با انتشار متنی در توئیتر آن را به سخره گرفت.

10 برند ارزشمند و گران‌قیمت جهان

برند اپل با ارزش 117 میلیارد دلار به عنوان گران‌ترین برند جهان شناخته شد. پس از آن برندهای گوگل، IBM ...

رونمایی اینتل از پردازشگر 8 هسته‌ای

شرکت اینتل از cpu جدید هشت هسته‌ای خود با نام Intel Core i۷-۵۹۶۰X رونمایی کرد.
اخبار فناوری بیشتر »
header
header
header
header
نظر شما
نام:
ایمیل:
* نظر: