GPS
سیستم موقعیت یابی جهانی یا GPS می تواند موقعیت دقیق شما را در زمین و در هر زمانی و در هر موقعیت آب و هوایی نشان دهد. این سیستم از یک مجموعه 24 تایی ماهواره ای (حدود 6 قطعه زاپاس) تشکیل شده که 11 هزار میل دریایی بالای سطح زمین می چرخند و به طور مداوم سیگنال هایی به ایستگاههای زمینی می فرستند که عملکرد GPS را کنترل می کنند. سیگنال های ماهواره ای GPS همچنین توسط دریافت کننده های GPS مشخص می شود، که موقعیت مکانی خود شان را در هر جای زمین با کمتر از یک متر و تعیین فواصل از حداقل 3 ماهواره GPS محاسبه می کنند. هیچ سیستم راهیابی دیگر تاکنون آنقدر جهانی یا صحیح نبوده است. از اولین پرتاب در سال 1978، پیشرفت سیستم راهیابی جهانی به دهه 1960 برمی گردد یعنی زمانی که سازمان همکاری هوا و فضا بخش اصلی در مفهوم و پیشرفت GPS بود، تکنولوژی ای که به طور بارز قابلیت های نیروی نظامی مان را افزایش داد و هم چنان به دنبال کشف کاربردهای جدید در زندگی روزمره است. کمک کردیم تا GPS به عنوان یکی از مهیج ترین و انقلاب آورترین تکنولوژی های تاریخ معرفی شود و در گسترش و عملکرد آینده هم شرکت داشته باشد.
GPS سه بخش دارد: بخش فضایی، بخش کابر و بخش کنترل.
چرخش سفر فضایی به دور زمین است. ماهواره های GPS در عرض
12 ساعت به دور زمین می چرخند. هر ماهواره به یک ساعت اتمی خیلی دقیق مجهز
شده طوری که زمان را به صورت نانوثانیه بیان می کند که 0000000003/0 یا سه
بیلیون ام یک ثانیه است و این امکان را ایجاد می کند تا سیگنالهایش را با
سیگنالهای هم زمان از ماهواره های دیگر به زمین می فرستد. سیگنال با سرعت
نور به سمت زمین در حرکت است. حتی با این سرعت با یک زمان قابل توجه به هر
دریافت کننده می رسد. تفاوت بین زمانی که سیگنال دریافت می شود و زمانی که
فرستاده می شود، با سرعت نور ضرب می شود و دریافت کننده
می تواند فاصله
تا ماهواره را محاسبه نماید. بر اینکه این مقیاس تا حد ممکن دقیق باشد،
سیگنال های راهیابی GPS بطور خاص طراحی می شوند تا این قابلیت را برای
دریافت کننده های GPS تسهیل کنند تا زمان ورود را اندازه گیری کنند و به
تمام ماهواره ها اجازه دهند تا در فرکانس مشابه بدون فعالیت با یکدیگر عمل
کنند. برای محاسبه دقیق طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی و ارتفاع، دریافت
کننده اجرای کنترل GPS از قبیل بخشهای کنترل، فضا و کاربر را اندازه گیری
می کند. فاصله تا چهار ماهواره مجزا GPS با استفاده از چهار ماهواره،
دریافت کننده موقعیت خودمان را محاسبه می کند و به ساعت اتمی هم در ماهواره
نیاز نمی باشد.
دریافت کننده ها
بیش از 100 مدل دریافت کننده مختلف استفاده می شود. دریافت کننده دستی به اندازه یک موبایل است و مدلهای جدیدتر،
بخش کنترل GPS متشکل از ایستگاههای زمینی متعدد می باشد که در سرتاسر جهان واقع شده است.
· شش ایستگاه نظارتی بدون پرسنل: هاوایی و کواجه لاین در اقیانوس آرام، دیگو گارسیا در اقیانوس هند، جزیره اسنسن در اقیانوس اطلس، کیپ کاناورال، فلوریدا و کلورادو اسپیرینگ، کلورادو.
به همه این امکان را می دهد تا نقشه هایی مانند مواردی که در مدرسه دیده اید، تهیه کنید و همگی از طریق قالب ارجاعی کلی برای خطوط عرضی جغرافیایی و طولی جغرافیایی استفاده می شود که موقعیت های مکانی و اشیاء را نشان می دهد. GPS از زمان موجود در لابراتوار دریایی امریکا در واشنگتن استفاده می کند تا تمام زمان بندی سیستم GPS را هم زمان کند. مانند کرنومتر هریسون که با زمان گرینویچ هماهنگ بود. اکنون بایستی تصویری واضح از سیستم GPS در اختیار داشته باشید.
گرچه سیستم GPS به طورکامل در 1994 بوجود آمد، به اثبات رسید که برای نیروی نظامی آمریکا یک کمک ارزش مند بود.تصویر سازی بیابان با عرض وتوسعه بی اندازه ماسه را نشان می داد.این ناحیه در فاصله مایل ها یکسان است.بدون یک سیستم راهیابی قابل اعتماد ، نیروهای آمریکایی نمی توانستند مانورهای عملیاتی طوفان بیابانی را انجام دهند.به وسیله GPS سربازان می توانستند به همه جا بروند ودر طوفان شن یا در شب هنگام وقتی سربازان عراقی ساکن آنجا این امکان را نداشتند، مانورهای عملیاتی شان را اجرا کنند.بیش از 1000 دریافت کننده تجاری پرتابل برای مصرف آنها خریداری شد.تقاضا آنقدر زیاد بود که قبل از پایان درگیری، بیش از 9000 دریافت کننده ی تجاری در منطقه ی خلیج استفاده می شد.آنها توسط سربازان روی زمین حمل می شدند و به وسایل، هلی کوپتر وپانل های ابزار هواپیما متصل بودند.دریافت کننده های GPS در چندین هواپیما شامل جنگنده های F-16 ،تانکرهای هوایی KC-135 وبمب افکن های B-52 نصب می شدند. کشتی های دریایی از GPS برای محل اجتماع،مین روبی وعملیات هوایی استفاده می کردند. GPS برای تمام عملیات نظامی وسیستم های سلاحی دارای اهمیت بود.همچنین در ماهواره ها استفاده می شد تا اطلاعات چرخش درست را بدست آورد وجهت گیر سفینه فضایی را کنترل کنند.
GPS در زندگی روزمره :
نقشه کشی، بازسازی وشرکت های تحقیقاتی به طورگسترده از GPS استفاده می کنند.طی ساخت تونل کانال انگلیس، کارکنان بریتانیایی وفرانسوی از پایانه های مخالف شروع به حفاری کردند- یکی از داور(Dover) انگلستان ویکی از کالایس فرانسه- آنها به دریافت کننده های GPS خارج از تونل اعتماد داشتند، طوری که موقعیت آنها را در طول مسیر کنترل می کرد واین اطمینان را می داد که آنها در وسط یکدیگر را ملاقات می کنند.در غیر این صورت تونل ممکن بود از مسیرش منحرف شود. GPS به مجریان معدن این امکان را می دهد تا تجهیزات معدن را با ایمنی راهیابی کنند، حتی وقتی قدرت دید مشکل باشد. مثال ماشین با یک نمایشگر ویدئو روی داشبورد را به یاد می آورید؟ ردیابی وسیله یکی از کاربردهای روبه رشد GPS در دنیای امروز است.وسایل مجهز به GPS، سیستم های حمل ونقل عمومی،کامیون های تحویل کالا خدمات مسافربری از دریافت کننده استفاده می کنند تا موقعیت شان را در هر زمان هم از لحاظ ضرورت وهم از لحاظ ایمنی راننده تامین کنند.تولید کنندگان خودرو نمایشگرها نقشه متحرک با راهنمای GPS را تهیه می کنند که گزینه ای جدید روی خودروهای تولیدی می باشد.نمایشگر می تواند از محل نصب خود برداشته شود وبه خانه برده شود تا یک سفر را طراحی کنید.شرکت های ماشین اجاره ای وسایل مجهز به GPS دارند که مسیرهای راننده را روی صفحه نمایش واز طریق دستور العمل های صوتی ترکیبی ارائه می دهند.