تبلیغات
مقاله دونی - تاریخچه GPS
یکشنبه 8 بهمن 1391

تاریخچه GPS

   نوشته شده توسط: rptak rptak    

GPS دارای تاریخچه و سیر تکاملی جالبی می‌باشد و اخیرا استفاده از آن موجب اکتشافات قابل توجهی شده است. اما قبل از این که بیشتر راجع به GPS بدانیم، لازم است مختصری در مورد ناوبری(Navigation) بدانیم. از زمان ماقبل تاریخ مردم سعی می کردند یک راه قابل اطمینان پیدا کنند که به آنها بگوید کجا هستند و حتی آنها را به جاییکه می روند راهنمایی کرده و سپس به خانه بازگرداند.

مردمان غارنشین وقتی که برای تهیه غذا به شکار می رفتند، احتمالا از سنگ‌ها و شاخه های کوچک برای علامت‌گذاری مسیر خود استفاده می کردند. ملوانان نیز ابتدا سواحل را به دقت دنبال می کردند تا از گم شدنشان جلوگیری کنند.


قتی دریا نوردان اولیه در دریاهای باز(اقیانوس ها) کشتیرانی کردند، دریافتند که می‌توانند مسیر خود را با دنبال کردن ستاره‌ها ترسیم کنند. فنیقیهای باستان از ستاره شمالی برای سفر به مصر و جزیره کرت استفاده می‌کردند. بر طبق گفته هومر الهه آتنا به اودیسه گفته است که هنگام سفر کردن در جزیره کالیپسو ” دب اکبر را سمت راست خود قرار بده”.
متأسفانه برای اودیسه و دیگر دریانوردان ستاره ها فقط در شب و تنها در شب‌های صاف قابل رؤیت هستند

پیشرفت مهم بعدی در امر ناوبری کشف قطب نمای مغناطیسی و دستگاه زاویه یاب(sextant) بود. عقربه قطب نما همیشه نقطه شمالی را نمایش می دهد، بنابراین همیشه دانستن جهت مسیری که در آن حرکت می‌کنیم را ممکن می سازد.

GPS چیست؟
سیستم مکان یابی جهانی (
Global Positioning System ) یک سیستم هدایت ( ناوبری ) ماهواره ای اســت و تنها سیستمی می باشد که امروزه قادر است، موقعیت دقیق شما را بر روی زمین در هر زمان، درهر مکان و در هر هوایی مشخص کند. . این ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده اند. اولین ماهواره GPS در سال ۱۹۷۸ یعنی حدود ۳۵ سال پیش در مدار زمین قرار گرفت.
این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال ۱۹۸۰ استفاده عمومی آن آزاد و آغاز شدوسرانجام در سال ۱۹۹۴ شبکه ای شامل۲۴ ماهواره تشکیل گردیدکه امروزه تعداد آنها به عدد ۲۸ رسیده است.


خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام ساعت شبانه روز در دسترس است. پدید آوردنگان این سیستم، هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و استفاده از آن رایگان است. دقت بالای این سیستم و جهانی بودن آن دلیلی بر استفاده از این سیستم در علوم مختلف می باشد. این سیستم از سال ۱۹۸۳ با پرتاب نخستین ماهواره GPS آغاز بکار نمود.

با روی کار آمدن سیستم GPS تمام سیستم های قبلی تعیین موقعیت ماهواره ای از قبیل دور بین های بالستیک،داپلر،N.N.S.S ، SLR ،LLR ،LONG-C ،SECOR، به تدریج از دور خارج شدند.GPS یک سیستم عملیاتی و همیشه در حال آماده باش است که در تمامی شرایط آب و هوایی دارای کارآیی می باشد؛ زیرا فرکانس امواجی که توسط ماهواره های GPS ارسال می شوند در حد گیگا هرتز است و شرایط آب و هوایی (مه وباران و نزولات جوی ) اثری روی این امواج ندارند. این سیستم در طول ۲۴ ساعت شبانه روز فعال است ودر هر زمان ودر هر مکان که لازم باشد می توان توسط آن تعیین موقعیت کرد. روسها نیز سیستمی مشابه GPS با نام GLONASS دارند که البته ازنظر کارآیی و توان عملیاتی در حال حاضر به پای سیستم GPS نمی رسد.

البته گیرنده های مشترک GPS-GLONASS در حال حاضر در بازار ایران یافت می شونددرضمن اتحادیه اروپا نیز در حال ساخت یک سیستم تعیین موقعیت ماهواره ای با نام گالیله میباشد که طبق پیش بینی ها تا سال ۲۰۰۸ آماده بهره برداری و استفاده عموم خواهد شد. طبق ادعای اتحادیه اروپا محدودیت های موجود در سیستم GPS در گالیله وجود نخواهد داشت.



ادامه متن در ادامه مطلب..............................


ماهواره های GPS :

در حال حاضر سیستم GPS شامل ۲۸ ماهواره فعال است که در مداری به طول ۱۱۰۰۰ مایل دریایی بالای زمین در حرکت بوده و پیوسته بوسیله ایستگاه‌های زمینی در سراسر جهان نظارت می‌شوند. هرکدام ازاین ماهواره ها که NAVSTAR نیز نامیده میشوند ۲۰۰۰پوند وزن داشته ،دارای صفحات آفتابی به پهنای f=17 هستندوباسرعتی درحدود ۱۰۸ مایل درثانیهبه دورزمین میگردند. این ماهواره ها که کل سطح کره زمین را بطور همزمان پوشش می دهند ، در ۶ مدار بیضی شکل با زاویه میل ۵۵ درجه نسبت به صفحه استوای زمین به دور زمین می چرخند و در ارتفاع ۲۰۸۰۰ کیلومتری از سطح زمین قرار دارند.زمان یکبار چرخش ماهواره های GPS به دور زمین در حدود ۱۲ ساعت نجومی است. به عبارتی در هر ۲۴ ساعت خورشیدی در طول شبانه روز ماهواره دوبار از افق یک محل می گذرد.

همان طور که می دانیم شبانه روز خورشیدی ۴ دقیقه از شبانه روز نجومی بیشتر است لذا در هر روز نسبت به روز قبل ماهواره ۴ دقیقه زودتر در افق یک محل ثابت طلوع می کند. هر ماهواره حدوداً ۱۰ سال فعال می ماند وجایگزینی ماهواره ها بموقع انجام گشته و ماهواره های جایگزین به فضا پرتاب می گردند . برنامه شبکه GPS هم اکنون تا سال ۲۰۰۶ تنظیم وجایگزینی های لازمه ترتیب داده شده اند . مسیر گردش ماهواره ها آنها را بین عرض جغرافیایی ۶۰ درجه شمالی و۶۰ درجه جنوبی قرارمی دهد . این امر به معنی آن است که درهرنقطه از زمین ودرهرزمان می توان سیگنال های ماهواره أی را دریافت نمود. وهرچه به قطبهای شمال جنوب نزدیک شویم نیز همچنان ماهواره های GPS را خواهیم دید . هرچند دقیقاً در بالای سرما نخواهند بود واین در دقت وصحت عمل آنها در این نقاط تاثیرمی گذارد .

انرژی مصرفی هر ماهواره، کمتر از ۵۰ وات است. این ماهواره ها نیروی خود راتوسط باتریهای خورشیدی که طولش هرکدامشان ۵٫۵ متر است از خورشید تامین می کنند. همچنین باتری هایی نیز برای زمانهای خورشید گرفتگی و یا مواقعی که در سایه زمین حرکت می کنند بهمراه دارند. راکتهای کوچکی نیز ماهواره ها را در مسیر صحیح نگاه می دارد.
سیستم
GPS چگونه کار میکند؟

به وسیله گیرنده های سیستم GPS می توان هم به روش مطلق و هم به روش نسبی تعیین موقعیت کرد و برای تعیین موقعیت در هر یک از دو روش فوق می توان از روش های ایستا (Static) ، متحرک(Kinematics) و نیمه متحرک (Semi-Kinematics) استفاده کرد. در روش مطلق ، موقعیت نسبی نقطه نسبت به یک نقطه مختصات دار معلوم ((DELTA(X),DELTA(Y),DELTA(Z)) بدست می آید. روش تعیین موقعیت نسبی به علت حذف خطاهای سیستماتیک موجود در اندازه گیری های GPS از اهمیت خاصی برخوردار است و برای انجام آن نیاز به دو گیرنده GPS می باشدکه بطور همزمان ماهواره های مشترک را مشاهده و اندازه گیری نمایند.

منظور از همزمانی ، بدین معنی است که شرایط اندازه گیری برای هر دو گیرنده مستقر در ایستگاه های استقرار، یکی با مختصات معلوم و دیگری با مختصات مجهول،یکسان باشد. از روش تعیین موقعیت نسبی با GPS اکثرا در کارهای نقشه برداری و گسترش شبکه های ژئودزی استفاده می شود.دقت تعیین مختصات مطلق با سیستم GPS در حال حاضر در بهترین حالت ۳ ± متر می باشد و دقت تعیین مختصات نسبی با این سیستم در حد میلیمتر می باشد.
هر ماهواره
GPS بطور مستقل اطلاعات زیر را توسط آنتنهای تعبیه شده بر روی بدنه اش به زمین ارسال می نماید:
۱) امواج حامل
الف) موج حامل (
L1) با فرکانس f1=1500 MHZ
ب) موج حامل (
L2) با فرکانس f2=1200 MHZ

2)کدهای اطلاعاتی(بصورت دودویی)
الف) کدغیر نظامی(کد
C/A ) ؛ f=1.023 MHZ
ب) کد دقیق (کد
P ) ؛ f=10.23 MHZ
ج) کد سری (کد
Y) ؛ f=10.23 MHZ

برای رسین به حداکثر دقت و کارآیی GPS توسط یک گیرنده باید از گیرنده ای استفاده کرد که هر دو موج حامل L1 و L2 و کدهای فوق را دریافت نموده وقابلیت آنتی اسپوفینگ (AS) داشته باشد؛ یعنی بتواند کد سری Y را به یک کد P وبالعکس تبدیل کند.

پیام ماهواره(Message) با فرکانس f=1500 MHZ که حامل اطلاعات زیر می باشد:

الف) اطلاعات مدار ماهواره که مربوط به موقعیت ماهواره می شود.

ب) اطلاعات مربوط به زمان

ج) اطلاعات شماره ماهواره

د) اطلاعات مربوط به ضریب دقت آرایش هندسی ماهواره ها (لازم به ذکر است که چنانچه ماهواره ها در افق منطقه مورد نظر باشند نه در بالای سر و یا اگرزاویه هر دو ماهواره با هم ۱۲۰ درجه باشد تعیین موقعیت محل دارای دقت بیشتری خواهد بود.) مجموعه اطلاعات فوق یعنی امواج حامل،کدهای اطلاعاتی و پیام ماهواره ، همراه یکدیگر توسط مدولاسیون فاز بسمت زمین مخابره شده و گیرنده های زمینی که قابلیت ها و انواع متفاوتی دارندضمن دریافت مجموعه فوق پس از عمل De Modulation هر بخش را برای منظور خاص خود مورد استفاده قرار می دهد.

لازم به ذکر است که بهترین و دقیق ترین گیرنده ، گیرنده ایست که قابلیت در یافت کلیه اطلاعات ذکر شده در موارد سه گانه بالا را داشته باشد و بتواند هر یک را به طرقی جداگانه دریافت کند و ارزان ترین گیرنده هم گیرنده ایست که تنها قابلیت دریافت موج حامل L1 ،کدC/A و پیام ماهواره را دارد.لازم بذکر است که کد CA فقط بر روی موج L1 مدوله میشود ولی کد P بر روی هر دو موج وجود دارد.
اما اگربخواهیم عملکرد این ماهواره ها بطور ساده تر را بررسی کنیم به نتایج زیر می رسیم: سیگنـال هایی که هرماهولره ی
GPSارسال میکند شـــــامــل یـــک کد شبه تصادفی Pseudo Random Code ، داده ای بنام ephemeris ویک داده تقویــــمی بنام almanac می باشد. کد شبه تصادفی مشخص کننده ماهواره ارسال کننده اطلاعات ( کد شتاسایی ماهواره ) می باشد. هرماهواره باکدی مخصوص شناسایی می شود : RPN Random Code Pseudo این عددی است بین ۱و ۳۲ . این عدد درگیرنده هر GPS نمایش داده میشود .دلیل اینکه تعداد این شناسه ها بیش از ۲۸ می باشد امکان تسهیل درنگهداری شبکه GPS باشد .

زیرا ممکن است یک ماهواره پرتاب شود و شروع بکار نماید قبل از اینکه ماهواره قبلی از رده خارج شده باشد . به این دلیل ازیک عدد دیگر بین ۱و ۳۲ برای شناسایی این ماهواره جدید استفاده می شود .

 

 

 


برچسب ها: تاریخچه ، مقاله ، تحقیق ، درباره جی پی اس ، دربارهgps ، مقاله درموردgps ، gps ،

Cialis prices
جمعه 16 آذر 1397 08:44 ق.ظ

Nicely put. Cheers.
rx cialis para comprar the best site cialis tablets cialis online cialis prices in england cialis patentablauf in deutschland i recommend cialis generico 40 mg cialis what if i take callus enter site 20 mg cialis cost cialis online napol
Online cialis
پنجشنبه 15 آذر 1397 01:36 ب.ظ

Thank you. Quite a lot of write ups.

cheap cialis cialis generika in deutschland kaufen we recommend cheapest cialis cialis pas cher paris if a woman takes a mans cialis cialis free trial when can i take another cialis cialis online canada discount drugs cialis cialis diario compra
Cialis 20 mg
چهارشنبه 14 آذر 1397 05:30 ب.ظ

Thank you, Useful stuff.
buy cialis online cialis super acti cialis en 24 hora price cialis best wow cialis tadalafil 100mg cialis pills in singapore cialis rezeptfrei sterreich cialis generique 5 mg cialis online nederland interactions for cialis
buy tadalafil pills
چهارشنبه 14 آذر 1397 04:37 ق.ظ

Beneficial posts. Kudos.
walgreens price for cialis order a sample of cialis buy cialis buy cialis online cipla cialis online cialis e hiv does cialis cause gout ou trouver cialis sur le net cialis professional from usa cialis price thailand
Online cialis
سه شنبه 13 آذر 1397 05:27 ب.ظ

You actually explained this effectively!
wow cialis tadalafil 100mg acquistare cialis internet cialis pills boards we choice free trial of cialis cialis 20mg cialis vs viagra generico cialis mexico get cheap cialis cialis 5 mg schweiz estudios de cialis genricos
Cialis 20 mg
سه شنبه 13 آذر 1397 06:11 ق.ظ

Thank you, Loads of forum posts!

cialis canada on line cialis for sale south africa cialis tadalafil cialis pills in singapore cialis wir preise side effects for cialis cialis sale online purchase once a day cialis cialis australia org cialis name brand cheap
buy cialis online
دوشنبه 12 آذر 1397 06:09 ب.ظ

Fine facts. Thank you!
generic cialis review uk cialis 5 mg effetti collateral cost of cialis per pill can i take cialis and ecstasy tarif cialis france purchase once a day cialis chinese cialis 50 mg cialis 5 mg cialis purchasing cialis kaufen bankberweisung
buy cialis with no prescription
دوشنبه 12 آذر 1397 05:52 ق.ظ

Appreciate it. Quite a lot of stuff!

cialis online napol does cialis cause gout cialis pills ou acheter du cialis pas cher cialis 5mg look here cialis order on line cialis 05 buy cialis uk no prescription viagra vs cialis vs levitra the best choice cialis woman
Buy generic cialis
یکشنبه 11 آذر 1397 05:38 ب.ظ

Thanks. I appreciate this.
cialis kaufen bankberweisung ou acheter du cialis pas cher cialis dose 30mg the best site cialis tablets cialis 50 mg soft tab cialis dose 30mg cialis vs viagra cialis online nederland click here cialis daily uk pastillas cialis y alcoho
Online cialis
یکشنبه 11 آذر 1397 05:26 ق.ظ

Reliable data. Thank you.
dosagem ideal cialis cialis without a doctor's prescription cialis great britain cialis 20mg only now cialis for sale in us cialis authentique suisse cialis for sale cialis rezeptfrei cialis pills boards look here cialis order on line
buy cheap cialis in canada
شنبه 10 آذر 1397 06:06 ب.ظ

Amazing loads of excellent tips.
free generic cialis overnight cialis tadalafil callus cuanto cuesta cialis yaho bulk cialis cialis kaufen cialis professional from usa purchasing cialis on the internet cialis generique 5 mg cialis efficacit
buy cialis germany
شنبه 10 آذر 1397 05:03 ق.ظ

Perfectly spoken genuinely. .
cialis generika can i take cialis and ecstasy acquistare cialis internet cialis dosage amounts we like it safe cheap cialis buying cialis overnight usa cialis online cialis sale online how do cialis pills work cost of cialis cvs
buy cialis online
جمعه 9 آذر 1397 05:47 ب.ظ

Thanks, Very good information!
enter site natural cialis trusted tabled cialis softabs buy cialis online nz cialis 20mg preis cf cialis generika in deutschland kaufen sialis when will generic cialis be available only now cialis 20 mg how does cialis work 40 mg cialis what if i take
Cialis online
جمعه 9 آذر 1397 06:01 ق.ظ

Wow loads of very good advice.
estudios de cialis genricos cialis australia org il cialis quanto costa cialis ahumada india cialis 100mg cost cialis price thailand weblink price cialis cialis great britain cialis generique 5 mg dose size of cialis
buy cialis online us pharmacy
پنجشنبه 8 آذر 1397 06:43 ب.ظ

Nicely put. Regards.
free generic cialis cialis prezzo in linea basso cialis purchasing cialis para que sirve tadalafil tablets cialis australian price cialis canada cialis generico en mexico cialis 10 doctissimo cialis coupons
buy generic cialis pills
پنجشنبه 8 آذر 1397 06:55 ق.ظ

Appreciate it, Numerous content.

look here cialis cheap canada cost of cialis per pill generic cialis pro cialis prices in england cialis price thailand cialis generico en mexico cialis rezeptfrei sterreich safe dosage for cialis purchasing cialis on the internet import cialis
buy cialis us pharmacy
چهارشنبه 7 آذر 1397 05:58 ب.ظ

Nicely put, Thanks!
generic cialis pill online sublingual cialis online generic cialis at the pharmacy generic cialis tadalafil we use it cialis online store cialis taglich cialis 20 mg effectiveness cialis 30 day trial coupon cialis cipla best buy cialis 05
Cialis prices
چهارشنبه 7 آذر 1397 06:19 ق.ظ

Thank you, I like it.
tadalafil generic cialis 30 day sample cialis efficacit rezeptfrei cialis apotheke cialis herbs effetti del cialis cialis 50 mg soft tab cialis generico milano cialis online cialis billig
buy cheap cialis on line
سه شنبه 10 مهر 1397 11:34 ب.ظ

With thanks. Wonderful stuff.
cialis in sconto look here cialis cheap canada cialis en mexico precio we like it safe cheap cialis free cialis we choice cialis pfizer india cialis 100 mg 30 tablet cialis generisches kanada prices on cialis 10 mg sialis
buy cialis germany
یکشنبه 8 مهر 1397 11:36 ب.ظ

Cheers! Good information.
deutschland cialis online compare prices cialis uk buy cialis online legal cialis super kamagra brand cialis nl cialis cipla best buy trusted tabled cialis softabs cialis online cialis 20mg preis cf canadian cialis
canada online pharmacy
یکشنبه 1 مهر 1397 03:44 ق.ظ

Cheers. I value it.
Northwest Pharmacy prescription drugs without prior prescription trusted pharmacy canada canada viagra order canadian prescriptions online canadian pharmacies shipping to usa aarp recommended canadian pharmacies northwest pharmacies in canada reputable canadian prescriptions online canadian pharmacy
http://cialisvonline.com/
چهارشنبه 28 شهریور 1397 12:41 ق.ظ

Nicely put, Cheers.
buying cialis on internet cialis for bph cialis dosage recommendations cialis kaufen wo prezzo cialis a buon mercato cialis side effects dangers cialis from canada cialis dose 30mg generic cialis with dapoxetine buying cialis in colombia
http://viagravipsale.com/
پنجشنبه 15 شهریور 1397 04:36 ب.ظ

Thanks a lot. Very good stuff!
achat cialis en suisse buy cialis buy brand cialis cheap buying cialis on internet cialis price thailand cialis kaufen miglior cialis generico how does cialis work cialis et insomni cialis mit grapefruitsaft
canadian online pharmacy
چهارشنبه 14 شهریور 1397 07:44 ق.ظ

Lovely forum posts, Cheers.
pharmacy canada reviews Northwest Pharmacy canadian discount pharmacies in ocala fl online pharmacies india pharmacy buy viagra 25mg best canadian pharmacy canada medications information order canadian prescriptions online canadian pharmacy online 24
Generic viagra
سه شنبه 13 شهریور 1397 11:17 ق.ظ

You actually suggested this adequately.
viagra side effects is it legal to buy viagra order viagra no prescription buy internet viagra buy viagra tesco buy viagra usa buy cheapest viagra online buy viagra no rx how to buy cheap viagra online buy viagra cheap uk
viagraessale.com
یکشنبه 11 شهریور 1397 05:56 ب.ظ

You actually revealed that wonderfully.
does cialis cause gout prices on cialis 10 mg cialis canadian drugs cialis wir preise cialis online only best offers 100mg cialis the best site cialis tablets how to buy cialis online usa cialis canada on line no prescription cialis cheap
best place buy viagra online
سه شنبه 23 مرداد 1397 06:36 ق.ظ

You've made the point!
pharmacy viagra prices herbal viagra generic viagra uk pharmacy buy viagra india where to buy viagra in malaysia viagra buy usa buy viagra locally get a viagra prescription buy generic sildenafil online viagra pharmacy viagra buy viagra
Cialis canada
دوشنبه 7 خرداد 1397 09:58 ق.ظ

Amazing loads of beneficial material.
only here cialis pills cialis 5mg prix prix cialis once a da rx cialis para comprar cialis canada cialis side effects dangers buy online cialis 5mg can i take cialis and ecstasy canadian cialis canadian cialis
Buy generic cialis
پنجشنبه 20 اردیبهشت 1397 10:41 ق.ظ

Appreciate it, A good amount of advice.

cialis therapie tadalafilo purchasing cialis on the internet buy cialis cheap 10 mg cialis tadalafil cialis flussig achat cialis en suisse generic cialis pill online cialis mit grapefruitsaft cialis mit grapefruitsaft
Buy generic cialis
شنبه 8 اردیبهشت 1397 12:34 ق.ظ

Wonderful forum posts. Thanks.
we recommend cialis best buy cialis generika cialis 200 dollar savings card canadian cialis if a woman takes a mans cialis 200 cialis coupon look here cialis cheap canada cialis daily reviews viagra vs cialis cialis authentique suisse
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نمایش نظرات 1 تا 30