سیستم موقعیت یاب جهانی (Global Positioning Systems)، یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره ای است که از شبکه ای با 24 ماهواره تشکیل شده است. این ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده اند. این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال 1980 استفاده عمومی آن آزاد و آغاز شد.
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 آورندگان این سیستم، هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و استفاده از آن رایگان است.
GPS چگونه عمل می کند؟
ماهواره های این سیستم، روزی 2 بار در مداراتی دقیق بدور زمین می گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره می کنند. گیرنده های GPS این اطلاعات را دریافت و با انجام محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می کنند. در واقع گیرنده زمان ارسال سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه می کند. از اختلاف این دو زمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می گردد سپس این عمل را با داده های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با اختلافی ناچیز ، معین می کند .
گیرنده به دریافت اطلاعات همزمان از حداقل 3 ماهواره برای محاسبه 2 بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی، و همچنین دریافت اطلاعات حداقل 4 ماهواره برای یافتن مختصات سه بعدی – ارتفاع- نیازمند است. با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت، جهت(قطب نما)، مسیرپیموده شده، فواصل طی شده، فاصله باقی مانده تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطلاعات مفید دیگر، می نماید.
GPS برای چه کسانی کاربرد دارد ؟
بسته به نوع مصرف و بودجه می توانید از انواع گیرنده های GPS بهره ببرید. امروزه بهای گیرنده های GPS بطور چشمگیری کاهش یافته و هم اکنون در کشور ما با بهایی معادل یک گوشی متوسط موبایل نیز می باشد. در کشورهای توسعه یافته از این سیستم جهت کمک به راهبری خودرو، کشتی و انواع وسایل نقلیه استفاده می شود.
هر چه نقشه های منطقه ای که در حافظه گیرنده بارگذاری می شود دقیق تر باشد، سرویسهایی که از GPS می توان دریافت داشت نیز ارتقا می یابد. برای مثال، می توان از GPS مسیر نزدیکترین پمپ بنزین، تعمیرگاه و یا ایستگاه قطار را سوال نمود و مسیر پیشنهادی را دنبال کرد. دقت مکان یابی این سیستم در حد چند متر می باشد، که بسته به کیفیت گیرنده تغییر می کند. از سیستم موقعیت یابی جهانی می توان در کارهایی چون نقشه برداری و مساحی، پروژه های عمرانی، کوهنوردی، برف نوردی ، صحرانوردی ، شکار، کایت سواری، سفر در مناطق ناشناخته، اتومبیلرانی ، کشتیرانی و قایقرانی، عملیات نجات هنگام وقوع سیل و زمین لرزه و هر فعالیت دیگر که نیازمند محل یابی باشد، بهره برد
از مهمترین قابلیتهای این دستگاه ثبت دقیق مسیر پیموده شده، نمایش ارتفاع، ثبت سرعت لحظه ای و سرعت متوسط، محاسبه مساحت، قطبنمای الکتریکی و ... می باشد.
هر کس که بخواهد موقعیت مکانی خود را بداند و به کجا می رود به این سیستم نیازمند است، با توجه به کاهش شدید بهای گیرنده های این سیستم، و افزایش امکانات آنها، این تکنولوژی در آینده نزدیک بیش از پیش در اختیار همگان قرار خواهد گرفت.
PS که سرواژه عبارت زیر و به معنی« سیستم موقعیت یابی جهانی » :
Global Position System
توسط صنایع نظامی امریکا به منظور راهنمایی دقیق سربازان برای یافتن مسیر درست طراحی شد ( که هنوز از طرف ارتش امریکا به کار برده می شود ) . از زمانی که دولت امریکا GPS را در اختیار عموم گذاشت ( ماه مه سال 2000) مردم کاربردهای مختلفی برای آن پیدا کردند . در حال حاضر ، مردم ، مؤسسات ، و سازمانهای دولتی از فناوری GPS برای هر چیزی از پیدا کردن مقصد سفر تا ردیابی اتومبیلهای یک شرکت بهره می گیرند . کشور سوئیس از آن برای وسایل نقلیه سنگین استفاده می کند .
بسیاری از مردم از تجهیزات GPS به دلایل امنیتی بهره می گیرند . گردشگران ، قایق رانها از آن برای پیدا کردن مقصد و بازگشت سالم به منزل سود می جویند . اگر یک وسیله GPS و یک تلفن موبایل در اتومبیل خود داشته باشید در صورت وقوع تصادف قادر خواهید بود که سرویسهای اورژانس را به آسانی به طرف مکان خود هدایت کنید .
پیدا کردن GPS محلی
برای اینکه مکان خود را مشخص کنید ، گیرنده GPS دست کم به سه ماهواره نیاز دارد . ( برای اینکه ارتفاع مکان شما را مشخص کند به چهار ماهواره نیاز دارد ) از لحاظ کلی ، این وسیله در عرض چند ثانیه می تواند سه ماهواره ، را بیابد ؛ بیست و چهار ماهواره GPS به دور زمین می گردند ، هر کدام یک سیگنال پیوسته مکان یابی را به زمین می فرستند . گیرنده GPS این سیگنالها را می گیرد و از داده های آن برای محاسبه مکان خود بهره می گیرد ؛ سپس مکان به دست آمده را بر روی یک نقشه الکترونیکی نمایش می دهد
نرم افزار نقشه به مقدار بسیار زیادی حافظه نیاز دارد ، به ویژه اگر جاده ها را نمایش بدهد . اگر از یک کامپیوتر GPS دفترچه ای (GPS Book) استفاده کنید و فضای بسیار زیادی داشته باشید . ( چیزی از چند صد مگابایت تا چندین گیگا بایت ، بسته به نرم افزار ) ، می توانید کل نقشه آمریکا را از سی دی سازنده در دیسک سخت خود کپی کنید . بعضی از برنامه های نقشه امکان ارتباط یا اینترنت و استفاده از نقشه های روز آمد شده را فراهم می سازد
گیرنده GPS را وقتی روشن کنید ، سیگنالهای ماهواره را می گیرد و موقعیت شما را روی نقشه نشان می دهد . نشانی مقصد خود را تایپ کنید ، کامپیوتر GPS یک مسیر را برای شما محاسبه خواهد داد.
همه وسایل GPS یک نوع سیگنال ماهواره ای را دریافت می کنند و محاسبات یکسانی را برای مشخص کردن موقعیت شما انجام می دهند . آنها را می توانید به کامپیوتر دفترچه ای یا PDA خود وصل کنید و در سفرها از مزایای آن بهره بجویید
GPS چیست ؟
سیستم موقعیت یاب جهانی (Global Positioning Systems)، یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره ای است که از شبکه ای با 24 ماهواره تشکیل شده است. این ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده اند. این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال 1980 استفاده عمومی آن آزاد و آغاز شد.
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 آورندگان این سیستم، هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و استفاده از آن رایگان است.
GPS چگونه کار می کند؟
ماهواره های این سیستم، در مداراتی دقیق هر روز 2 بار بدور زمین می گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره می کنند. گیرنده های GPS این اطلاعات را دریافت کرده و با انجام محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می کنند. در واقع گیرنده زمان ارسال سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه می کند. از اختلاف این دو زمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می گردد. حال این عمل را با داده های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با اختلافی ناچیز ، معین می کند .