GPS چگونه کار می کند؟

درحال حاظر سیستم تعییین موقعیت جهانی(GPS) متشکل از24 ماهواره با ارتفاع 2000 کیلومتری از سطح زمین میباشد.این ماهواره ها باعمر مفید 5تا 7 سال وبا وزن تقریبی 850 کیلو گرم می باشد که انرژی خودرا از پانلهای خورشیدی تعبیه شده روی ماهواره تامین مکند.همچنین این ماهواره ها دارای یک سیستم تعدیل حرکت میباشند که مانع خروج ماهواره از مدار خود میشود.برای تعیین موقعیت هر نقطه ،در هر محل لازم است ارتباط با 4 ماهواره برقرار باشد.

درهر ماهواره (GPS)ساعت دقیق روبیدیم – سزیم قرار دارد که بر مبنای آن اواج را تولید و برای گیرنده های زمین ارسال میدارد که به این ترتیب سیستم GPS می تواند براساس زمان سنجی وتعیین فاصله کار کند.

چگونه موقعیت خود را تشخیص میدهد؟

ماهواره ابتدا اطلاعات وداده های ناوبری را به پنج ایستگاه کنترل زمینی ارسال مکند.(در واقع این ایستگاهها سیگنالهای ماهواره را ردیابی میکنند ) سپس این اطلاعات به ایستگاه کنترل مادر فرستاده میشود و این ایستگاه در نزدیکی شهر کلرادو واقع شده است وظایف آن عبارتند از: پردازش داده ها، ردگیری ماهواره ها، آماده کردن اطلاعات برای ارسال به ماهواره ونظارت بر کنترل روزانه ماهواره ها میباشد.

سپس این داده ها به سه آنتن زمینی ارسال می شود وتوسط این آنتنها اطلاعات کنترل شده به ماهواره ارسال میشود که به آن Dataupload می گویند . پس از ارسال اطلاعات به ماهواره استفاده کننده سیگنالهی ماهواره را دریافت می کند وبدین ترتیب اطلاعات به استفاده کننده می رسد.

برای محاسبات ومعرفی موقعیت مکانی یک نقطه با استفاده از فاصله های معلوم یک گیرنده تا 3 یا 4 ماهواره میتوان موضع آنتن گیرنده را با روش تقاطع تعیین کرد. این موضع محل بر خورد سطوح سه کره میباشد که مرکز هر یک، یکی از ماهواره هاست وشعاع هر کدام فاصله بین ماهواره و گیرنده میباشد.

بهترین حالت برای تعیین موقعیت ،زمانی است که یک ماهواره در بالای سر واقع باشد وسه ماهواره دیگر درافق ، بطوریکه امتدادهای بین آنها ومحل گیرنده با یکدیگر زاویه 120 درجه بسازند.

کاربردهای GPS  :

از کاربردهای GPS می توان به موارد زیراشاره کرد:

حمل ونقل درون شهری وبرون شهری

دریا نوردی وهوا نوردی

1.       مدیریت امور جنگل

2.       امداد ونجات

3.       نقشه برداری

4.       کشاورزی

5.       امور انتظامی

6.       امور شیلات

7.       زمین شناسی واکتشافات معدنی