بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
سامانه موقعیتیابی جهانی
اسلاید 2 :
سامانه موقعیتیابی جهانی یا جیپیاس (به انگلیسی (Global Positioning System با نماد اختصاری GPS منظومهای از ۲۴ماهواره است که زمین را دور میزند و در هر مدار ۴ ماهواره قرار دارد.
این ماهوارهها از محاسبات ریاضی سادهای برای پخش اطلاعات استفاده میکنند که به عنوان طول و عرض و ارتفاع جغرافیایی، توسط گیرندههای زمین ترجمه شدهاند.
(دقت مکاني GPS در هر مکان از يک متر تا 100 متر بسته به نوع تجهیزات متفاوت مي باشد)
اسلاید 3 :
مختصات جغرافیايي: شامل طول و عرض جغرافیايي (اطلاعات دو بعدي زمین)
ارتفاع نقاط: موقعیت سه بعدي محل مورد نظر را مي دهد.
فاصله از مبدا (Distance)
پیش بیني زمان رسیدن به مقصد
سرعت حرکت
زمان طلوع و غروب خورشید وماه
اندازه گیري طول مسیر
اندازه گیری مساحت
GPS چه اطلاعاتی به ما می دهد؟
اسلاید 4 :
ساختــار GPS
جیپیاس فعلی از سه بخش اساسی تشکیل شده است. این سه بخش اصلی عبارتند از: بخش فضایی، بخش کنترل و بخش کاربر.
قسمتهای کنترل و فضایی توسط نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا پایهگذاری شده و توسعه یافتهاند و اکنون نیز به کار خود ادامه میدهند. امواج منتشر شده از فضا توسط ماهوارههای جیپیاس، توسط گیرندههای جیپیاس دریافت میشوند؛ این گیرندهها به وفور در اختیار انواع کاربران قرار دارند و برای محاسبه کردن موقعیت سه بعدی (طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع) محل مورد نظر و زمان به کار میروند.
بخش فضایی (Space Segment)
از ۲۴ تا ۳۲ ماهواره تشکیل شده است که در مدار میانی زمین Medium Earth Orbit) ) قرار گرفتهاند و همچنین شامل تأسیساتی هم میشود که برای آمادهسازی و پرتاب آنها به کار میروند.
بخش کنترل (Control Segment)
از یک ایستگاه اصلی کنترل زمینی MCU( Master Control Station ) یک ایستگاه اصلی کنترل زمینی دیگر به عنوان پشتیبان، یک میزبان آنتنهای اختصاصی و اشتراکی برای سیستم و ایستگاههای پایش تشکیل شده است.
بخش کاربری (User Segment)
از صدها هزار کاربر نظامی آمریکایی و متحدان آن که از جیپیاس کد گذاری شده برای تعیین موقعیت دقیق استفاده میکنند و صدها میلیون کاربر مدنی، عمومی یا علمی تشکیل شده است که از امکانات موقعیت یابی استاندارد استفاده میکنند.
اسلاید 5 :
سیستم GPS چگونه کار می کند
اصلي که GPS به آن متکي مي باشد اندازه گیري فاصله مسافت يا Range میان گیرنده و ماهواره است. همچنین ماهواره ها بدرستي اعلام مي کنند در کجاي مدار خود در بالای زمین قرار دارند.
اگر فاصله درست يک پديده از يک ماهواره در فضا مشخص باشد مي توانیم بگويیم در جايي بر روي سطح فرضي کره اي با شعاع برابر فاصله تا شعاع ماهواره قرار دارد. اگر فاصله درست از دو ماهواره مشخص باشد، ميتوان گفت در جايي بر روي خطي که از محل تقاطع دو کره ميگذرد قرار دارد و اگر سومین اندازه گیري هم موجود باشد، آنجا تنها دو نقطه وجود دارد که جسم ميتواند بر روي آن قرار بگیرد. يکي ازاين دو نقطه غیر ممکن بوده و گیرنده GPS داراي متدهاي رياضي ميباشد که قادر است موقعیت غیر ممکن را حذف نمايد.
اسلاید 6 :
یک گیرنده GPS موقعیت مکانی را با استفاده از روشی بنام "برد ماهواره ای" یا Satellite Ranging تخمین می زند
اسلاید 7 :
اجزای یک سیستم GPS
هر ماهواره GPS دو موج با دو فرکانس در باند الکترو مغناطیسيL2, L1 ارسال مي کند. موج L1 با فرکانس 1575/42 مگاهرتز و موج L2 با فرکانا 1227/6 مگاهرتز مي باشد. اين فرکانس ها توسط کد هاي شبه اتفاقي ((PRN و يک پیام ناوبري مدوله شده اند
اسلاید 8 :
طرح اصلي GPS شامل دو کد مسافت يابي مي باشد
کد عادي/اکتسابي ياA/C که بدون هیچ گونه محدوديتي براي عموم آزاد است وکد کنترل شده يا کد P که معمولا براي کاربرد هاي نظامي به کار مي رود.
اسلاید 9 :
پیام ناوبری چیست؟
اين پیام با سرعت 50 بیت در ثانیه بر روي هر دو حاملL2 ,L1 سوار مي گردد. پیام ناوبري کاربران از سلامت و موقعیت ماهواره ها مطلع مي نمايد. هم چنین اين پیام مي تواند براي موقعیت يابي بی درنگ بسیار مفید واقع گردد. طول هر قاب از پیام ناوبري 1500 بیت و زمان ارسال کامل آن 30 ثانیه است. ساعت اين پیام از تقسیم بر 20 کردن خروجي کد A/C توسط يک شمارشگر بدست مي آيد.
اسلاید 10 :
انواع خطاها
خطای انحراف ساعت
خطاهای گیرنده
خطای یونسفر
خطای تروپسفر
خطای چند مسیری
اسلاید 11 :
روش DGPS
براي مقابله با خطاها و بالا بردن دقت سیستم، مي توان از روش مطمئن DGPS و يا GPS تفاضلي استفاده کرد.
در اين روش يک گیرنده در نقطه اي با موقعیت دقیق و معلوم قرار مي گیرد. اين گیرنده با استفاده از سیگنال هاي دريافتي از ماهواره، موقعیت خود را بدست آورده و با موقعیت واقعي مقايسه مي کند. با اين کار خطاي سیستم بدست آمده و به دنبال آن اطلاعات لازم براي تصحیح خطا در اين نقطه محاسبه و براي ديگر گیرنده هاي GPS موجود در محل ارسال مي گردد. گیرنده ها نیز با دريافت سیگنال تصحیح، محاسبات خود را اصالح مي کنند.
با اين روش مي توان موقعیت يابي ساکن را تا چند سانتي متر و موقعیت يابي متحرک را تا حدود چند متر بهبود بخشید.
اسلاید 12 :
روش استاتیک
اين روش یکی از راه های کاهش خطا است و براي پروژه هاي نقشه برداري بسیار دقیق استفاده مي شود. در اين روش دو يا چند گیرنده GPS استفاده مي شود که به طور هم زمان در حال جمع آوري اطلاعات هستند. اين فرايند با يک گیرنده به نام گیرنده پايه که بر روي يک ايستگاه کنترل موجود واقع شده است، آغازمي شود. درحالي که گیرنده هاي باقي مانده (به نام گیرنده هاي سیار) ايستگاه هاي با مختصات نامشخص را اشغال مي کنند. براي اولین مشاهده يا رصد، مشاهدات به طور هم زمان از همه ايستگاه ها به چهار يا تعداد بیشتر ماهواره براي يک دوره زماني يک ساعته يا بیشتر انجام مي شود.
