مقاله Gps

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله Gps دارای 55 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله Gps  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله Gps،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله Gps :

جی ‌پی‌اس یا سیستم موقعیت‌یاب جهانی (Global Positioning Systems)، یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره‌ای است که از شبکه‌ای با حداقل ماهواره تشکیل شده است. این ماهواره‌ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار زمین قرار داده شده‌اند. جی‌پی‌اس در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال 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 شبانه‌روز در دسترس است و استفاده از آن رایگان است.

علاوه بر جی‌پی‌اس، دو سیستم کمابیش مشابه دیگر نیز وجود دارد: سیستم گلوناس که دولت شوروی ساخته و اکنون به‌دست کشور روسیه اداره می‌شود و سیستم گالیله که کشورهای اروپائی آن را برای وابسته نبودن به سیستم آمریکائی جی‌پی‌اس ساخته اند.

قطب نماهایی که با نیروی مغناطیسی زمین جهت یابی می‌‌کنند، به تدریج جای خود را به گیرنده‌های جی‌پی‌اس خواهند داد؛ جی‌پی‌اس، سامانه‌ای است که به کمک گروهی از ماهواره‌ها جهت یابی می‌‌کند. ماهواره‌هایی که هرکدام در مدارهای خود به دور زمین در گردشند؛ این ماهواره‌ها با ایستگاه‌های ویژه‌ای بر روی زمین در تماس اند و همواره موقعیت آن‌ها در فضا مشخص است. دستگاه گیرنده جی‌پی‌اس شما، با ارتباط با تعدادی از این ماهواره ها، فاصله شمارا تا آن‌ها تعین می‌‌کند و سپس موقعیت دقیق شما روی زمین بدست می‌‌آید.

در واقع اساس کار این سامانه، فرستادن سیگنال‌های رادیویی با فرکانس بالا و به طور پیوسته است که زمان ومکان ماهواره را نسبت به زمین مشخص می‌‌کند و یک گیرنده جی‌پی‌اس 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 نشان 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 ; می‌‌پردازد و آن را در اختیار کاربر قرار می‌‌دهد. به طور میانگین، هشت ماهواره از 24 ماهواره، در اطراف هر نقطه از کره خاکی که باشید در آسمان گشت می‌‌زنند.

هرچه گیرنده شما به ماهواره‌های بیشتری وصل شود، اطلاعات دقیق تری را برای شما محاسبه می‌‌کند. جی‌پی‌اس، در ابتدا تنها استفاده نظامی داشته است، ولی از سال 1980 به بعد تصمیم گرفته شد تا از آن در فعالیت‌های غیر نظامی هم استفاده شود ؛ تا جایی که امروزه حتی در ماهی گیری و شکار هم مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. این ماهواره‌ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار زمین قرار داده شده‌اند.

سیستم تعیین موقعیت جهانی GPS متشكل از 24 ماهواره است كه درارتفاع 20000 كیلومتری ازسطح زمین قراردارند ودر 6 مدار كه هرمدار 4 ماهواره قرارداد وبا زاویه میل 55 درجه وپر یود ساعتی 12 ساعته درگردشند .

هرماهوارهGPS دوموج با دو فركانس درباند امواج الكترومغناطیسی (L1, L2 ) ارسال می كند موج L1 با فركانس1575 MHZ و موج L2 با فركانس1227 MHZ می باشد.

ماهواره‌های جی پی اس

عدد ماهواره جی‌پی‌اس در مدارهایی بفاصله هزار مایل از سطح دریا گردش می‌کنند. هر ماهواره دقیقاً طی ساعت یک دور کامل بدور زمین می‌‌گردد. سرعت هریک مایل بر ساعت است. این ماهواره‌ها نیروی خود را از خورشید تأمین می‌کنند. همچنین باتری‌هایی نیز برای زمانهای خورشید گرفتگی و یا مواقعی که در سایه زمین حرکت می‌کنند به‌همراه دارند. راکتهای کوچکی نیز ماهواره‌ها را در مسیر صحیح نگاه می‌دارد. به این ماهواره‌ها NAVSTAR نیز گفته می‌شود.

در اینجا به برخی مشخصه‌های جالب این سیستم اشاره می‌‌کنیم:

* اولین ماهواره جی‌پی‌اس در سال یعنی حدود سال پیش در مدار زمین قرار گرفت.
* در سال شبکه عددی NAVSTAR تکمیل گردید.
* عمر هر ماهواره حدود سال است که پس از آن جایگزین می‌گردد.
* هر ماهواره حدود کیلوگرم وزن دارد و طول باتری‌های خورشیدی آن . متر است.
* انرژی مصرفی هر ماهواره، کمتر از وات است.

جهان به سرعت در حال رسیدن به مرحله ای است که در آن بیشتر جمعیت کره زمین در شهرها زندگی می کنند. انتظار می رود که طی دو سال آینده بیشتر جمعیت جهان در شهرها زندگی بکنند. بیشترین فشار این پدیده به کشورهای در حال توسعه وارد خواهد شد.

بعضی از شهرهای جهان هم اکنون جمعیتی 40 برابر بیشتر از جمعیتشان در سال 1950 در خود جای داده اند.

بنابر پیش بینی ها تا 50 سال آینده، دو سوم جامعه بشری در شهرها زندگی خواهد کرد. شش کارشناس دیدگاه های خود را درباره جهان شهری در سال 2050 اینگونه بیان کرده اند
هانک دیتمار کارشناس حمل و نقل در امریکا

هانک دیتمار در آمریکا کارشناس حمل و نقل است و سرپرستی بنیاد “پرینس برای فضاهای شهری” را به عهده دارد. این بنیاد توسط پرنس چارلز، ولیعهد بریتانیا، برای ترویج طرح های ساختمانی سنتی بنیان گذاشته شده است:

امیدوارم در سال 2050 شهرهایی را ببینم که در آنها رابطه صمیمانه تری میان شهر ها و فضاهای غیرشهری اطراف آنها برقرار باشد. چه از نظر استفاده از مصالح محلی و چه به لحاظ بهره گیری از معماری سنتی و بومی.

باید به سمت شهرهایی برویم که محور آنها به جای اتوموبیلرانی، پیاده روی باشد و بر اساس بودجه غذا و انرژی ما طراحی شده باشد.
یک راه حل برای این کار حرکت بسوی الگوهایی است که بی زمان باشند. یعنی ساختمانهایی که به جای آنکه صرفا شگفت انگیز باشند؛ برای مصارف مختلف ساخته شده باشند.

“باید به سمت شهرهایی برویم که محور آنها به جای اتوموبیلرانی، پیاده روی باشد”

باید به فکر آن باشیم که محل کارمان به محل زندگی مان نزدیک باشد. به این ترتیب از شدت ترافیک کاسته می شود. آنوقت، شهرها به جای یک مرکز، چند مرکز خواهند داشت.

بیشترین نگرانی من برای آینده این است که اگر انرژی بیش از حد گران و کمیاب شود، جمعیت به دو بخش محروم و برخوردار از انرژی تقسیم شود.

این وضعیت می تواند بی ثباتی بیشتری را پدید آورد. چون بیشتر شهر ها با نوعی کشاورزی وابسته به نفت تغذیه می شوند و چنان وضعیتی بیش از حد هراس انگیز خواهد بود.

مایکل دیر استاد رشته جغرافیای کالیفرنیای جنوبی

مایکل دیر در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی استاد رشته جغرافیاست. او نویسنده کتاب وضعیت شهری پسا مدرن است:

یکی از تاثیرات سرمایه داری جهانی ایجاد جهانی است که بیش از پیش قطبی شده است. از یک طرف شما چیزی را دارید که همکارم مایک دیویس آن را سیاره حلبی آبادها می نامد و از سوی دیگر پدیده شهرهای زرین را داریم.

این قطبی بودن در داخل شهرها وضعیتی را ایجاد می کند که من آن را شهرنشینی پسامدرن می نامم. تا سال 2050 شاهد بیشتر شدن این پدیده خواهیم بود.

در این شرایط شهرها بیش از یک مرکز خواهند داشت. اگر به شهرهای جنوب کالیفرنیا یا به شهر بارسلون در اسپانیا دقت کنید، این پدیده را خواهید دید. این شهرها یک هسته مرکزی ندارند.

در شهرنشینی پسامدرن، شهرها بیش از یک مرکز خواهند داشت

برای مثال، لس آنجلس 20 یا 30 مرکز دارد. الگوی سفر بامدادی به مرکز شهر در آنجا وجود ندارد. در ضمن، این وضعیت به معنای آن است که مدیریت شهری هم متمرکز نیست.

در این روش، شهرها حول یک مرکز شکل نمی گیرند. بلکه بعد از ساخته شدن شهر، مراکز متعددی برای آن در نظر گرفته می شود.

به این ترتیب شما یک شهر چندپاره خواهید داشت که مثلا در لس آنجلس در مساحتی حدود 14 هزار مایل مربع پراکنده است.

این امر موقعیتهایی را برای خودمختاری محله ها فراهم می کند. داراها و ندارها هریک محله و فضای حیاتی خود را دارند. محلات خودمختار در محدوده ابرشهرها پدید می آیند.

نایجل تریفت از دانشمندان برجسته جغرافیای انسانی

نایجل تریفت معاون رئیس دانشگاه واریک در انگلستان است و از دانشمندان برجسته علوم اجتماعی و جغرافیای انسانی به شمار می آید:

حدس می زنم که تا سال 2050 موضوع پایداری انرژی در شهرهای بزرگ جهان توسعه یافته به مشکل عمده ای تبدیل شود. در نتیجه، گسترش شهرها آنگونه که در آمریکا دیده ایم به ناچار متوقف خواهد شد.

در اروپا باید اوضاع بهتر باشد چون در مجموع شهرهای اروپایی جمع و جور ترند. حتی اگر به لندن نگاه کنید، در مقایسه با شهرهای آمریکا شهر چندان گسترده ای نیست.

به نظر من مساله اصلی این است که آیا گرمتر شدن آب و هوای زمین تاثیر نامساعدی بر شهر ها بگذارد یا نه. در مورد شهر های نزدیک به آب مانند لندن آبگرفتگی و سیلاب می تواند خطرساز باشد. در واقع این وضعیت از هم اکنون نیز آغار شده است.

“مساله اصلی این است که آیا گرمتر شدن آب و هوای زمین تاثیر نامساعدی بر شهر ها بگذارد یا نه؟”

البته این به معنای یک وضعیت شوم و وخیم نیست. اما برای مقابله با آن دولت باید بی سر و صدا دست به اقدامات اساسی بزند. به نظر می رسد تا کنون تنها نیمی از چاره حویی لازم برای این وضعیت انجام شده باشد.

بعضی از شیوه های حمل و نقل در آینده مشکل ساز خواهند بود. تا 10 یا 15 سال آینده صنعت مسافرت هوایی رفته رفته رو به زوال خواهد گذاشت.

وضعیت در دیگر نقاط جهان بستگی به منطقه دارد. بعضی از نقاط آسیا و آفریقا بد ترین وضعیت آب و هوا را خواهند داشت. برخی شهرها بشدت آسیب پذیر خواهند بود. برای جلوگیری از این مشکلات اقدام جهانی لازم است.

به نظر من بهتر است به فکر یک بودجه عمومی جهانی برای شهرهای مختلف در اطراف و اکناف جهان باشیم.

جی‌پی‌اس چگونه کار می‌کند

ماهواره‌های این سیستم، در مدارهای دقیق هر روز بار به‌دور زمین می‌‌گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره می‌کنند. گیرنده‌های جی‌پی‌اس این اطلاعات را دریافت کرده و با انجام محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می‌کنند. در واقع گیرنده زمان ارسال سیگنال از ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه می‌‌کند. از اختلاف این دو زمان، فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می‌‌گردد. این عمل را با داده‌های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می‌کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با تقریب ناچیز معین می‌‌کند.

گیرنده به دریافت اطلاعات هم‌زمان از حداقل ماهواره برای محاسبه بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی، و همچنین دریافت اطلاعات حداقل ماهواره برای یافتن مختصات سه بعدی نیازمند است. با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره‌ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت، جهت، مسیرپیموده شده، فواصل طی شده، فاصله باقی مانده تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطلاعات مفید دیگر، می‌نماید.

امواج ماهواره ها متشكل ازامواج حامل باند L مدوله شده با یك كداستاندار كد (C/A2ویك كد دقیق (كد P(3) ویك كددریانوردی ومختصات ماهواره به صورت توابع زمانی می باشد كه دربر آن گیرنده های شخصی تفاوتهای زمانی بین وردوی كدهای C/A را اندازه گیری میكنند اگردراثر دخالت كنترل زمینی درانطباق زمانی خطایی بوجود نیاید گیرنده های شخصی ازدقتی حدود 15 متر برخوردار خواهند شد.

مفهوم كلی ناوبری رادیویی بستگی به انتقال همزمان سیگنالهای رادیویی دارد اگر سیگنالهای رادیویی دقیقاً بطورهمزمان بطور فرستاده نشوند گیرنده نمی تواند بطوردقیق موقعیت را محاسبه نماید كنترل زمینی دراثر تاثیرگذاری بعضی ازماهواره ها درارسال سیگنال های C/A كمی قبل یا بعداز سایر ماهواره ها دخالت می كند دخالت عمدی اصلی , هما ن دسترسی موردی (4) به شمار می رود .

گیرنده های شخصی میزان خطا را تشخیص نمی دهند. بلكه بطورتصادفی بین 15تا 100 متر دقت تغییر می یابد .البته دخالت عمدی برروی گیرنده های نظامی اثر نمی گذارد .

منبع خطای دیگر وجود كه برروی فركانس سیگنال گیرنده های شخصی اثرمی گذارد كه دخالت یونسفر نامیده می شود .

زمانی كه یك سیگنال رادیویی ازبین الكترونها ی آزاد یونسفر عبورمی كند تاخیر اندكی بوجود می آید برحسب مدت زمانی تاخیر كه بوسیله الكترون های آزاد بوجود می آید ماهواره‌های GPS كدP را روی دوموج رادیویی با فركانس های مختلف ارسال می كند كه L1,L2 نامیده می شود .یك سیگنال به هنگام عبور ازیونسفر بیشتر ازدیگری به تاخیر می افتد.

گیرنده های گران قیمت هردوفركانس را ردیابی می كنند و اختلاف وردی بین L1,L2 اندازه می گیرند مدت زمان تاخیری را محاسبه می كنند كه الكترونها ی آزاد ی بوجود می آورند وتصحیحات لازم را برای تاخیر یونسفر انجام می دهند. گیرنده های شخصی نمی توانند تاثیر دخالت یونسفر را تصحیح كنند زیرا كدهای C/A فقط برروی فركانس L1 فرستاده می شوند نوعی گیرنده های تخصصی وجوددارد كه به عنوان گیرنده های بدون كدشناخته شده اند ودقت فوق العاده ای دارند كه درآن بطورغیرمستقیم ازكد P استفاده می شود گیرنده ها ارزش كدP را مشابه آنچه كه گیرنده های نظامی تشخیص می دهند نمی شناسند بنابراین دقت آنها با استفاده ازروش های خاص پردازش سیگنال بدست می آید آنها كد P رابرای چندروز دریافت كرده وپردازش می نمایند وپس از انجام محاسباتی چندمی توانند موقعیت نقاطی را تهیه كند كه با دقت mm 10 با استفاده از3یا4 ماهواره عملی می باشد .

البته این گیرنده بیشتر برای تعیین موقعیت دركارهای نقشه برداری بكار می رود زیرا بایدچند روزبطور مداوم درآن نقطه اطلاعات دریافت و پردازش شود.

وش تعیین موقعیت توسط GPS

اگرفاصله ما ازماهواره 1 درحدود 10 كیلومتر باشد بنابراین مكان ما درفضا برمحیط كرده به مركزیت ماهواره اوشعاع 10 كیلومتر منطبق می باشد حال فرض می كنیم فاصله ما ازماهواره 20 درحدود 11 كیلومتر باشد دراین حالت نیز مكان ما درفضا برروی محیط كره ای به مركز ماهواره 2 وشعاع 11 كیلومتر واقع است فصل مشترك این دوكره می تواند یك دایره باشد كه مكان ما بطورقطع برروی محیط این دایره قراردارد .

حال اگر ماهواره سوم را نیز درنظربگیریم كه فاصله اش با ما 12 كیلومترباشد دراین صورت فصل مشترك كره مربوط به ماهواره 3 با فصل مشترك كره های ماهواره ای 1و2 حداكثر دونقطه می باشد كه قطعاً یكی ازاین دو مبین مكان واقعی ما خواهد بود.اما بطورقطعی یكی از این دو نقطه نامعقول می باشد .

بطورمثال دارای ارتفاع بیشتری از سطح زمین است . لذا كامپیوترهای داخل گیرنده هایGPS با استفاده ازتكنیك های گوناگون قادر به تشخیص نقطه غلط می باشند.

ازنظر تئوری با استفاده از3 ماهواره می توانیم مكان خودرا به دست آوریم ولی به دلیل فنی اگرچنانچه ماهواره چهارم را همانند ماهواره های 1و2 انتخاب كنیم بطورقطع فصل مشترك این چهار كره یك نقطه خواهد بود واین نقطه مختصات مكانی مارا نشان می دهد استفاده كنندگانی كه درارتفاعی مششخص قراردارند (مانندكشتی هایی كه درسطح دریا واقع باشند)به سهولت میتوانند با استفاده ازدوماهواره مكان خودرا تعیین نمایند .

دراین حالت كره زمین را می توان جایگزین ماهواره سوم كردوازیك مرحله محاسبه مسافت صرفنظر نمود بدین ترتیب این فرصت جهت انجام سایرمحاسبات قابل بهره برداری بوده وعملاً مكان یابی افزایش می یابد .

بطورخلاصه می توان بیان كرد كه مبنای كار GPS استفاده ازماهواره به عنوان مرجعی جهت یافتن موقعیت درهرنقطه زمین می باشد سایر مسایل این سیستم صرفاً جزئیات تكنیكی هستند كه به سرعت و دقت وسهولت عمل موقعیت یابی كمك می كند.

روش محاسبه مسافت ازماهواره

درسیستم موقعیت یاب جهانی GPS قدم اساسی دانستن میزان مسافت ازماهواره است بنابراین استفاده ازتكنیك های پیشرفته به منظور محاسبه مسافت امری اجتناب ناپذیر است ایده اصلی این موضوع براساس همان معادله سرعت نوردرمدت زمان تاخیراستواراست سیستم GPS بدین صورت كارمی كند كه گیرنده كاربر مدت زمانی را كه طول میكشد تا امواج رادیویی ازماهواره به اوبرسد را اندازه گیری می كند.

همانطوركه می دانید امواج رادیویی با سرعت نورحركت می كند وبدین ترتیب با حاصلضرب اندزه گیری شده درسرعت نور مسافت خود را تاماهواره بدست می‌آورد و این كارحداقل بایستی برای 3 ماهواره مشخص، صورت گیرد بنابراین باید برای اندزه گیری زمان رسیدن به سیگنال ازساعتهای خیلی كوتاه باشند زیرا امواج با داشتن سرعت نورخیلی سریع حركت می كنند.

مثلاً اگرماهواره ای دقیقا دربالای سرما باشد حدود 60 میلی ثانیه طول می كشد تا امواج رادیویی آن به ما برسد دقت ساعت گیرنده های GPS حدود نانو ثانیه می باشد. یك اختلاف زمانی بین كپی كدGPS ایجاد شده دربرگیرنده بااصل كد رسیده ازماهواره وجود دارد كه با ضرب كردن آن درسرعت نور, شبه فاصله به دست می آید این روش با هردو كد A/C,P امكان پذیرهستند .

كدهای تولیدشده دربرگیرنده ازساعت خودگیرنده منتج می شوند وكدهای ارسالی ماهواره نیز توسط ماهواره ایجاد میشود .

خطای زمانی درهردوساعت گیرنده وماهواره باعث می شود كه فاصله اندازه گیری شده با فاصله هندسی بین ماهواره و گیرنده فرق داشته باشد این ساعتها بسیار دقیق وگران قیمت می‌باشند وماهواره ها جهت قابلیت اطمینان بیشتر دارای 4 ساعت اتمی هستند ولی در گیرنده ها به دلیل گران قیمت بودن این ساعتها نمی توان ازآنها استفاده نمود لذا ازساعتهای ارزانتری استفاده می شود كه درعمل ایجاد اختلاف جزئی دراندازه گیری زمان می نمایند .البته با استفاده از راه حلهایی تصحیح صورت می گیرد:

مزایای سیستم GPS

× دقت بسیارزیاددرموقعیت یابی
× داشتن پوشش جهانی
× دارا بودن زمان بندی دقیق
× نداشتن هیچ گونه هزینه برای استفاده كنندگان
× تعیین سرعت درسه محور مختصات
× قابلیت دسترسی همیشگی
× قابلیت كاربردی در هرشرایط آب وهوایی
× عدم محدودیت دربكارگیری همگانی
× دقت نسبی IPPM برای طولهای كوتاه از1 تا 100 كیلومتر.
× تعیین سرعت درسه محور , زمان , تعیین فاصله سمت وگرای ونقطه مبداء .مقصود
× توانایی دید همزمان با یك گیرنده

ماهواره ابتدا اطلاعات وداده های ناوبی رابه پنج ایستگاه كنترل كه درمناطق كلردواسپرینگ(5) كو آجالین (6) دیه گوگارسی)(7) آسنشن(8) و هاوایی (9) قراردارند ارسال می كند كه درواقع این سیگنال ها ماهواره ها را ردیابی (10) می كنند.

سپس این ایستگاهها اطلاعات خودرا به ایستگاه كنترل ماهواره (ایستگاه اصلی كه همان كلرادواسپرینگ می‌باشد) ارسال كنند كه وظایف آن پردازش داده ها ارسال به ماهواره و نظارت بركنترل روزانه ماهواره است سپس این داده ها به سه آنت زمینی دیگر ارسال می شود كه توسط این آنتها اطلاعات كنترل شده به ماهواره جهت تصحیح جهت ساعت ماهواره وفرامین ودستورات تله منزی ارسال می شود به این كار اصطلاحاً ataupload شدن ماهواره گفته می شود.

ماهواره‌های جی پی اس

عدد ماهواره جی‌پی‌اس در مدارهایی بفاصله هزار مایل از سطح دریا گردش می‌کنند. هر ماهواره دقیقاً طی ساعت یک دور کامل بدور زمین می‌‌گردد. سرعت هریک مایل بر ساعت است. این ماهواره‌ها نیروی خود را از خورشید تأمین می‌کنند. همچنین باتری‌هایی نیز برای زمانهای خورشید گرفتگی و یا مواقعی که در سایه زمین حرکت می‌کنند به‌همراه دارند. راکتهای کوچکی نیز ماهواره‌ها را در مسیر صحیح نگاه می‌دارد. به این ماهواره‌ها NAVSTAR نیز گفته می‌شود.

در اینجا به برخی مشخصه‌های جالب این سیستم اشاره می‌‌کنیم:

* اولین ماهواره جی‌پی‌اس در سال یعنی حدود سال پیش در مدار زمین قرار گرفت.
* در سال شبکه عددی NAVSTAR تکمیل گردید.
* عمر هر ماهواره حدود سال است که پس از آن جایگزین می‌گردد.
* هر ماهواره حدود کیلوگرم وزن دارد و طول باتری‌های خورشیدی آن . متر است.
* انرژی مصرفی هر ماهواره، کمتر از وات است.

این بخش همان بخش ماهواره های موجود درفضا می باشد این ماهواره ها سیگنالهایی با مشخصات ذیل ارسال می كند دونوع اطلاعات مربوط به محاسبه نقاط عبارتند از:

1-اطلاعات تقویم نجومی مربوط به موقعیت تقویمی ماهواره ها می باشد با دریافت این اطلاعات سیستم گیرنده GPS ماهواره‌هایی كه بهترین اطلاعات را ارسال می كنند تشخیص می دهد و انتخاب می كند( ازنظر موقعیت هندسی)

2) اطلاعات جدول نجومی برای عملیات ناوبری استفاده می شود و بسیار دقیق است این جداول نیز حاوی مختصات مكانی دقیق ماهواره ای GPS و زمان ساعت ماهواره ها می‌باشد.

دوكدC/A, P دقیق است و مربوط به مسائل نظامی است وكد C/A استفاده عمومی دارد و دقیق نمی باشد ماهواره GPS اطلاعات مذكور را توسط سیگنالهای با فركانس 1575HZ )L1 و (1227GHZ) L2 ارسال می كنند هرماهواره دارای آنت هلیكس 12 آراه است قدرت سیگنال روی آنتن برای سیگنال dbLI 58 . برای سیگنال dbL2 /35 می باشد و قدرت آنت ماهواره بصورت ایزو تدوپیك حداقل db 50 می باشد كدهای C/A,P ازتنوع كدهای شبه تصادفی (13) هستند .

انواع گیرنده‌های جی‌پی‌اس

گیرنده‌های جی‌پی‌اس انواع گوناگونی دارند و انتخاب هرکدام از آن‌ها بستگی به موارد استفاده شما دارد؛ برای نمونه این که می‌‌خواهید در داخل خودرو آن را نصب کنید یا اینکه آن را در کوله پشتی خود قرار دهید گزینه‌های متعددی را پیش روی شما می‌‌گذارد.

گیرنده بیسیک جی‌پی‌اس _ بیسیک: این گیرنده‌ها در واقع از ساده‌ترین و کم قیمت‌ترین گونه‌ها هستند (اغلب کمتر از $100 us) یک گیرنده بیسیک (پایه) می‌‌تواند بسیار دقیق تر از گیرنده‌های گران قیمت باشد، اما باید این مساله را هم در نظر داشت که این گیرنده‌ها بسیاری از ویژگی‌های دستگاه‌های گران قیمت را ندارند. ویژگی قابل توجهی که کمبود آن بیشتر حس می‌شود، نداشتن قابلیت نقشه برداری یا Mapping است که بعدا شرح داده خواهد شد. در زیر تعدادی از امکانات این گیرنده‌های ساده آمده است:

– موقعیت یابی؛ تعیین طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی که در واقع ویژگی اصلی یک گیرنده جی‌پی‌اس است.
– تعیین جهت؛ با یک قطب نما ی الکترونیکی.
– تعیین ارتفاع از سطح دریاهای آزاد؛ البته باید توجه داشت که دقت در اندازه گیری ارتفاع به خوبی دقت در موقعیت یابی نیست.
– زمان دقیق.
– موقعیت ماهواره‌ها و قدرت سیگنال ها.
– توانایی محاسبه مسافت پیموده شده.
– توانایی ذخیره سازی مسیر پیموده شده ؛ که با استفاده از نقطه گذاری در صفحه نمایشگر انجام می‌شود.
– توانایی هدایت و مسیر یابی.
– یافتن مسیری که در گذشته آن را پیموده اید.

• گیرنده‌های دستی جی‌پی‌اس _ نقشه بردار: همانطور که از نام این گیرنده بر می‌‌آید گیرنده نقشه بردار از قابلیت نمایش نقشه برخوردار است. این گیرنده‌ها ابعاد بزرگ تری نسبت به گیرنده‌های قبلی دارند. با اتصال این گیرنده به یک رایانه شخصی نقشه دلخواهتان را به گیرنده می‌‌دهید. جزئیات نقشه نیز بستگی به اندازه و نیز رزولوشن نمایشگر دارد. این گیرنده‌ها فشارسنج، قطب نمای الکترونیکی، بازی و سالنامه هم دارند. اگرچه این گیرنده‌ها باید خیلی گران قیمت تر از نمونه قبلی باشند، ولی افزایش قیمت نسبتاً کمی دارند و افزودن یک نمایشگر بزرگ تر برای شرکت تولید کننده هزینه زیادی را در بر ندارد. قیمت این گیرنده‌ها از 150 دلار آمریکا شروع می‌شود. نقشه‌هایی که قابلیت بار کردن (upload) داشته باشند در یک سی‌دی قرار دارند که در هنگام خرید دستگاه به شما داده می‌شود. با استفاده از نصب نرم افزار نقشه در رایانه شخصی خود می‌‌توانید به انتخاب یک یا چند مسیر بپردازید و بعد از علامت گذاری نقشه آن را به گیرنده نقشه بردار خود بدهید. ولی در این میان باید توجه کرد که دستگاه‌های دستی، ظرفیت محدودی دارند و تنها مقدار مشخصی از اطلاعات را می‌‌توانید در آن‌ها ذخیره کنید. مدل‌هایی از این گیرنده‌ها وجود دارند که می‌‌توان به آن‌ها کارت حافظه اضافه کرد (که معمولاً از حافظه SD یا از حافظه CF استفاده می‌شود). پس اگر به ذخیره مقدار بیشتری از اطلاعات نیاز دارید به یک کارت حافظه هم احتیاج پیدا می‌‌کنید. یک دستگاه پی‌دی‌ای

• گیرنده‌های جی‌پی‌اس برای خودرو: این گیرنده‌ها بزرگ تر از گیرنده‌های دستی هستند و نمایشگری نسبتاً بزرگ دارند تا راننده در هنگام رانندگی به سادگی آن را بخواند. این گیرنده‌ها با استفاده از برق خودرو کار می‌کنند و بنابراین تنها در داخل خودرو قابل استفاده هستند. ویژگی جالبی که معمولاً در این دستگاه‌ها وجود دارد، راهنمایی‌های صوتی دستگاه است و به راننده اجازه می‌‌دهد بدون اینکه چشم خود را از جاده بردارد، با گوش دادن به صدای دستگاه طبق نقشه پیش برود. قیمت این دستگاه از 500 دلار آمریکا شروع می‌شود. بسیاری از کارخانه‌های تولید خودرو با سفارش مشتری، یک دستگاه جی‌پی‌اس بر روی خودروهای فروشی خود نصب می‌‌کنند. آن‌ها ثابت هستند و از زیبایی و نیز ایمنی بیشتری برخوردارند. قیمت تمام شده آن‌ها بیشتر از گیرنده جی‌پی‌اس ای است که بعدا خودتان در خودرو نصب می‌‌کنید.

• گیرنده جی‌پی‌اس برای یک دستگاه پی‌دی‌ای: برتری استفاده از یک دستگاه پی‌دی‌ای (PDA) به‌عنوان یک جی‌پی‌اس، نمایشگری بزرگ است که افزون بر راحتی در مطالعه نقشه، جزئیات بیشتری را نیز قابل مشاهده می‌‌سازد. همچنین همانند جی‌پی‌اس‌هایی که در داخل خودرو نصب می‌‌شوند، می‌‌توانند به صورت صوتی راهنمایی کنند. برای استفاده از یک دستگاه پی‌دی‌ای به‌عنوان جی‌پی‌اس و اتصال پی‌دی‌ای به گیرنده جی‌پی‌اس چندین راه مختلف وجود دارد:

– استفاده از Sleeve: وسیله‌ای است که با قرار دادن پی‌دی‌ای در آن، عملکردهای متفاوتی را می‌‌توان برای پی‌دی‌ای فراهم ساخت. برای این کار به حافظه CF و یا اسلات PCMCIA هم احتیاج داریم. یک Sleeve می‌‌تواند کارت حافظه اضافی، باتری اضافی، یک دوربین و یک تلفن را به دستگاه شما متصل کند و مهم تر از همه به‌عنوان یک گیرنده جی‌پی‌اس برای دستگاه شما عمل کند. همچنین یک اسلات CF دیگر هم برای شما فراهم می‌‌کند که این اجازه را به شما می‌‌دهد تا بتوانید به کارهای دیگری در کنار استفاده از جی‌پی‌اس بپردازید. عملکرد یک Sleeve جی‌پی‌اس درست همانند عملکرد یک CF جی‌پی‌اس است.

– حافظه CF: یکی از حافظه‌های متداول برای پی‌دی‌ای است که می‌‌تواند مستقیما به‌وسیله اسلات مخصوص CF که در پی‌دی‌ای وجود دارد یا با استفاده از Sleeve به دستگاه متصل شود. یک کارت CF جی‌پی‌اس انتخاب نسبتاً ارزان قیمتی است. ولی مشکلی در اینجا وجود دارد و آن این است که یک CF جی‌پی‌اس به سرعت باتری‌های پی‌دی‌ای شما را مصرف می‌‌کند و باید به فکر چاره باشید.

– بلوتوث جی‌پی‌اس: فن آوری بلوتوث این اجازه را به ما می‌‌دهد ارتباطی بدون سیم را بین چند دستگاه فراهم کنیم. شما می‌‌توانید پی‌دی‌ای خود را در دست گرفته و به گیرنده جی‌پی‌اس ای که در کوله پشتی تان قرار داده اید بصورت بی سیم متصل شوید. استفاده از یک بلوتوث جی‌پی‌اس همچنین برای داخل خودرو بسیار مناسب است چرا که با قرار دادن آن در جلوی داشبورد دید بهتری از آسمان را برای گیرنده تان فراهم می‌‌کنید. o اتصال پی‌دی‌ای به گیرنده دستی جی‌پی‌اس با استفاده از کابل: به بیشتر گیرنده‌های دستی، کابلی جهت اتصال به پی‌دی‌ای وصل می‌شود. با این روش می‌‌توانید با قیمتی مناسب هم در داخل خودرو و هم در خارج آن از دستگاه موقعیت یاب خود استفاده کنید. دستگاه پی‌دی‌ای با نمایشگر خوب و نسبتاً بزرگی که دارد برای مشاهده نقشه‌ها مناسب است.

– اتصال پی‌دی‌ای به گیرنده جی‌پی‌اس خودرو با استفاده از کابل: می‌‌توانید با انتخاب گیرنده‌ها ی موسوم به موشواره (mouse) برای خودرو و یک پی‌دی‌ای از یک جی‌پی‌اس خوب بهره مند شوید. اگر می‌‌خواهید از جی‌پی‌اس خود تنها درون خودرو استفاده کنید، این مورد بهترین انتخاب است. گیرنده موشواره برق خود را از خودرو تأمین می‌‌کند و باتری‌های پی‌دی‌ای شما بیشتر دوام خواهند آورد. همچنین این گیرنده یک کابل دوشاخه (Y) دارد که برق پی‌دی‌ای شما را نیز تأمین می‌‌کند. گذشته از این ها، ویژگی بسیار خوب گیرنده‌های موشواره، حداقل قیمت آن‌ها است.

دریافت این فایل

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید