جی پی اس یا سیستم موقعیت یاب جهانی(GPS) یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهوار ه ای است که از شبکه ای با حداقل ۲۴ ماهواره تشکیل شده است و در مدار زمین قرار دارد . جی پی اس در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شده بود ولی از سال 1980 استفاده عمومی آن آزادگردید. تا جایی که امروزه حتی در ماهی گیری و شکار نیز از آن استفاده میگردد. اگر تمایل دارید در رابطه با این موضوع اطلاعات بیشتری مانند بخش های مختلف و اساس کار آن به دست آورید توصیه می کنیم این مقاله از سایت تهران مپ را مطالعه نمایید.
بخش‌های مختلف سیستم موقعیت یاب جهانی
GPS یک ابزار متعلق به ایالات متحده میباشد که خدمات موقعیت‌یابی ، پیمایش و زمان بندی (PNT) را در اختیار کاربران می گذارد. این سیستم از سه بخش تشکیل می شود: ماهواره‌ها ، ایستگاه های زمینی و گیرنده ها. در حال حاضر نیروی هوایی ایالات متحده ماهواره و ایستگاه زمینی که شامل بخش‌های کنترلی هستند را توسعه ، نگهداری و اداره می نماید.
با انواع مختلف سیستم موقعیت یاب جهانی آشنا شویم:
- GPS : سیستم ناوبری آمریکا که از سال ۲۰۰۷ تنها سیستم تمام فعال است که در تمام دنیا قابل استفاده میباشد.
- GLONASS : محصول شوروی سابق و روسیه امروزی که پیشتر در حالت تمام فعال است.
- Compass : چین اعلام کرده که سیستم ناوبری محلی خود با نام Beidou یا دب اکبر را به یک سیستم سراسری به نام کمپاس تبدیل کرده است.
- Galileo : در سال ۲۰۰۲ اتحادیه اروپا و آژانس فضایی اروپا برای جانشینی GPS تصمیم به راه اندازی یک
سیستم جهانی با نام دانشمند اروپایی گالیله نموده است. - DORIS : سیستم داپلر مداری و تعیین موقعیت رادیویی ماهوار های که در حقیقت یک سیستم تصحیح
مسیر مشابه سیستم های ناوبری است که متعلق به کشور فرانسه میباشد. - IRNSS : سیستم ناوبری ماهوار های محلی هند که یک سیستم ناوبری محلی مستقل میباشد و زیرنظر
سازمان تحقیقات فضایی هند وابسته به دولت هندوستان انجام فعالیت میکند. - QZSS : متشکل از ۳ ماهواره میباشد که یک سیستم همسان سازی زمانی و توسعه ای بر GPS آمریکاست و کشور ژاپن را پوشش میدهد . طبق برنامه اولین ماهواره این سیستم در سال ۲۰۰۹ پرتاب و فعال شد.
جی پی اس یا سیستم موقعیت یاب جهانی چیست؟
جی پی اس، سامانه ای است که به کمک گروهی از ماهواره ها جهت یابی میشود. ماهوار ههایی که هرکدام در مدار های خود به دور زمین میچرخد ، این ماهواره ها با ایستگاه های ویژ ه ای بر روی زمین در تماس هستند و همواره موقعیت آن ها در فضا مشخص می باشد. دستگاه گیرنده جی پی اس شما، با ارتباط با تعدادی از این ماهواره ها، فاصله شما را تا آنها تعیین می نماید و سپس موقعیت دقیق شما روی زمین را محاسبه میکند.
اساس کار سامانه تعیین موقعیت جهانی
در واقع اساس کار این سامانه، فرستادن سیگنال های رادیویی با فرکانس بالا و به طور پیوسته میباشد که
زمان و مکان ماهواره را نسبت به زمین مشخص می نماید و یک گیرنده جی پی اس روی زمین، با گرفتن این
اطلاعات از سه ماهواره یا بیشتر، آنها را پردازش میکند و موقعیت کاربر را در هر نقطه زمین، در هر ساعتی
از شبانه روز و در هر وضعیت آب و هوایی به او نمایش میدهد.
با چندین اندازه گیری متعدد، گیرنده به محاسبه سرعت، مدت زمان سفر، فاصله شما تا مقصد، مختصات
جغرافیایی )طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا(، زمان طلوع و غروب خورشید و ماه )در تقویم
نجومی(، تعداد ماهواره ها، زمان محلی و … محاسبه میشود و آن را در اختیار کاربر میگذارد. به طور میانگین،
هشت ماهواره از 24 ماهواره، در اطراف هر نقطه از کره خاکی که باشید در آسمان در حال گشت زنی است.
هرچه گیرنده شما به ماهوار ههای بیشتری وصل گردد، اطلاعات دقیق تری را برای شما محاسبه می نماید.
اگرچه فناوری به کار رفته در ماهواره ها و گیرنده های زمینی سیستم GPS بسیار پیچیده میباشد ولی
اصول تعیین موقعیت نقاط در این سیستم ساده و قابل درک است. در این سیستم، ماهواره ها در
مدارهایی حول زمین در گردش میباشند که موقعیت نقطه به نقطه این مدارها در سیستم مختصات مبنا
مشخص میشود و با استقرار گیرنده بر روی نقطه ای نامعلوم در روی زمین و پس از برقراری ارتباط، فاصله
نقطه مذکور تا تمامی ماهواره های قابل مشاهده تعیین می گردد.
سپس با مشخص بودن فواصل گیرنده از ماهواره ها به روشی که در نقشه برداری ” ترفيع فضایی” نام دارد، موقعیت نقطه مجهول محاسبه می شود. در واقع هر نقطه زمینی محل تلاقی سه کره میباشد که مرکز هریک از این کره ها در یک ماهواره است و شعاع آن برابر با فاصله آن ماهواره تا نقطه زمین است.
مزایای سیستم موقعیت یاب جهانی یا GPS
- داشتن پوشش جهانی
- دقت بسیار زیاد درموقعیت یابی
- دارا بودن زمان بندی دقیق
- تعیین سرعت درسه محور مختصات
- نداشتن هیچ گونه هزینه برای استفاده کنندگان
- قابلیت دسترسی همیشگی
- توانایی دید همزمان با یک گیرنده
- قابلیت کاربردی در هرشرایط آب وهوایی
- دقت نسبی IPPM برای طولهای کوتاه از 1 تا 100 کیلومتر
- عدم محدودیت دربه کارگیری همگانی
کاربردهای سیستم موقعیت یاب جهانی یا GPS:
الف- کاربردهای GPS در نقشه برداری:
از GPS به روش های مختلف در نقشه برداری می توان استفاده نمود مهم ترین کاربردهای GPS درنقشه برداری عبارت است :
- انجام عملیات فتو گرامتری بدون کنترل زمینی
- برداشت طرح ها و پلان ها با دقت مورد نیاز
- انبوه سازی شبکه های ژئودتیک
- پیاده کردن طرح ها و تعیین موقعیت نقاط بر روی زمین
- نقشه برداری جهت حرکت اجسام و سامانه های خیلی دقیق بر روی زمین
- استفاده در نقشه برداری آب نگاری یا هیدروگرافی
ب- کاربردهای تجاری سیستم موقعیت یاب جهانی:
- ناوبری هوایی: دردهه هشتاد و چهل سال پس از کنوانسیون شیکاگو که منجر به تأسیس سازمان بین المللی هواپیماهای کشوری (ایکائو) گردید نگرانی جامعه هواپیمایی ازمحدودیت های سیستم های افزایش یافت. پیش بینی های به عمل آمده نیز نشان می دهد رشد سریع مسافرت های هوایی خصوصاً در مناطقی مانند آسیا و اقیانوسه بوده است. بیش از 9000 هواپیمای درحال تردد در هر لحظه این نگرانی را تأیید می کردند. لذا پیشنهاد شد که از تکنولوژی ماهواره برای مبادله صوتی و داده های مورد نیاز با خطوط ارتباطی مستقیم از هواپیما به ماهواره و از آن طریق به کنترل ترافیک هوایی استفاده گردد. در این حالت می توان به صورت همزمان داده های ضروری هواپیما مانند مشخصات پرواز ، ارتفاع ، سرعت و جهت را نیز به کنترلر مراقب پرواز اطلاع داد و از این طریق خطای انتقال صحیح اطلاعات ناشی از عوامل انسانی در وقوع سوانح را به کلی از بین ببرد. بنابراین امروزه شرکت های بزرگ هواپیما سازی مشغول نصب سیستم های GPS بر روی هواپیماها هستند.
- ناوبری دریایی: درناوبری دریایی برای تعیین مسیر خطوط کشتیرانی، وضعیت عوارض شناور مانند کوه های یخی در هر لحظه،کوتاه ترین و بهترین مسیر مبداء ومقصد وغیره از GPS می توان استفاده کرد.
ج- کاربردهای سیستم موقعیت یاب جهانی در زمینه های نظامی:
- کابردهای زمینی: مکان توپخانه ها، ناوبری خودروها، هدایت پیاده نظام، سیستم موشک زمین به زمین.
- کاربردهوایی: ازهدایت موشک ها تا تمام هواپیماهای جنگنده و بمب افکن، بالگرد، موشک، چتر بازی و پروازهای نظامی و ….
- کاربردهای دریایی: هدایت زیردریایی ها، کشتی های جنگی و تمام انواع قایق های نظامی.
د- کاربردهای همگانی سیستم موقعیت یاب جهانی:
سیستم موقعیت یاب GPS کاربردهای همگانی زیادی دارد که از مهم ترین این کاربردها می توان به موارد
زیر اشاره نمود:
- اسکی، کوهنوردی
- حرکت درفضای باز (حرکت درمناطقی که راه های چندان مناسبی ندارد یا به کلی فاقد راه است.)
- عملیات جستجو و نجات
- شرکت های تاکسیرانی و اتوبوس رانی
- هدایت قایق های ماهیگیری، قایقرانی
- حرکت اتومبیل درجاده
- مسابقات ورزشی مانند رالی اتومبیل رانی
- سازمان هایی مانند شهرداری ها و راهنمایی و رانندگی
البته کاربردهای GPS روز به روز بیشتر و بیشتر می شود و نیز نباید این نکته را از نظر دور داشت که این
سیستم با تمام مزایای خود ممکن است دچار اختلال نیز شود و یا گیرنده ای که در دست شماست دچارخرابی
شود. پس باید روش های موقعیت یابی کلاسیک را که کار با قطب نما و نقشه است را ازیاد نبریم تا درمواقع
نیاز دچار وابستگی به سیستم موقعیتی ابی جهانی نشویم.
نرم افزارهای متعددی برای مسیریابی آفلاین وجود دارد، اما می توان گفت بهترین نرم افزار موجود برای
مسیریابی در گوشی های هوشمند نرم افزار GPS Navigation میباشد. این برنامه با ارائه نقشه های جامع
و گرافیکی همراه با زوم و کیفیت بالا بهترین امکانات را دارد. ویژگی اصلی نرم افزار در سخنگو بودن آن میباشد، یعنی می توانید مسیر مورد نظر را وارد برنامه کرده و برنامه با صدای فارسی، شما را راهنمایی می نماید. فایدۀ همچنین ویژگی این است که راننده می تواند در هنگام رانندگی بدون توجه به نقشه از راهنمایی های صوتی برنامه استفاده نماید نرم افزار معرفی شده هم اکنون بیش از 30 میلیون کاربر در سراسر جهان دارد
از ویژگی های اصلی آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نمایش نقشۀ شهرهای مختلف با کیفیت عالی
- نمایش نقشه شهرها و مکان ها به صورت سه بعدی
- نمایش نام خیابان ها و کوچه ها و هشدارهای ترافیکی
- نمایش دوربین های سرعت و اخطار در مورد سرعت غیرمجاز
- هشدار دهی در مورد تغییر حد سرعت مجاز در هر محدوده
- سه حالت نمایش مسیر
- علامت گذاری مکان های مورد علاقه
- قابلیت ذخیره سازی نقشه ها بر روی دستگاه
- قابلیت به روز رسانی رایگان و سریع نقشه ها
- قابلیت افزودن دوستان به روی نقشه
- راهنمای مسیر به طور صوتی و راهنمای گویا به زبان فارسی
- مسیر یابی به صورت صوتی
- امکان جست و جو به صورت فارسی
- نمایش بسیاری از رستوران ها ، پمپ بنزین ها ، پارک ها ، بیمارستان ها و مدرسه ها
- قابلیت اجرا برروی تبلت ها.
کلام آخر
این مجموعه با همکاری نقشه برداری زمینی ، فتوگرامتری، نقشه برداری ساختمان ، کارشناس رسمی دادگستری ، کارشناس رسمی دادگستری راه و ساختمان ، امور ثبتی ، مهندسین و وکلا با تحصیلات دانشگاهی فوق لیسانس و دکتری و اساتید دانشگاه ها در رشته های حقوقی و راه و ساختمان و مهندسی آماده انجام امور نقشه برداری و کارشناسی بصورت تخصصی در سطح کشور می باشد.
