بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بسم الله الرحمن الرحیم
اسلاید 2 :
سیستم مکان یاب جهانی چیست؟
سیستم مکان یاب جهانی (global positioning system) یا GPS یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره ای است که از شبکه ای با 24 ماهواره ساخته شده است.
به گزارش بخش آموزش شبکه فن آوری اطلاعات ایران از خبرگذاری موج این ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته شده و در مدار قرار داده شده است . این سیستم برای مصارف نظامی آ ماده شد اما از سال 1980 استفاده همگان از آن آزاد و آغاز شد. خدمات این سیستم در تمام شرایط آب و هوایی قابل استفاده است و پدید آورندگان آن هیچ حق اشتراکی برای آن در نظر نگرفته اند.
اسلاید 3 :
جیپیاس چگونه کار میکند ؟
ماهوارههای این سیستم، در مدارهای دقیق هر روز ۲ 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 ۳ ماهواره برای محاسبه ۲ بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی، و همچنین دریافت اطلاعات حداقل ۴ 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.
اسلاید 4 :
مزاياي سيستم GPS
دقت بسيارزياددرموقعيت يابي
داشتن پوشش جهاني
دارا بودن زمان بندي دقيق
نداشتن هيچ گونه هزينه براي استفاده كنندگان
تعيين سرعت درسه محور مختصات
قابليت دسترسي هميشگي
قابليت كاربردي در هرشرايط آب وهوايي
عدم محدوديت دربكارگيري همگاني
دقت نسبي IPPM براي طولهاي كوتاه از1 تا 100 كيلومتر
تعيين سرعت درسه محور , زمان , تعيين فاصله سمت وگراي ونقطه مبداء .مقصود
توانايي ديد همزمان با يك گيرنده
اسلاید 5 :
روش تعيين موقعيت توسط GPS
اگرفاصله ما ازماهواره 1 درحدود 10 كيلومتر باشد بنابراين مكان ما درفضا برمحيط كرده به مركزيت ماهواره اوشعاع 10 كيلومتر منطبق مي باشد حال فرض مي كنيم فاصله ما ازماهواره 20 درحدود 11 كيلومتر باشد دراين حالت نيز مكان ما درفضا برروي محيط كره اي به مركز ماهواره 2 وشعاع 11 كيلومتر واقع است فصل مشترك اين دوكره مي تواند يك دايره باشد كه مكان ما بطورقطع برروي محيط اين دايره قراردارد .
حال اگر ماهواره سوم را نيز درنظربگيريم كه فاصله اش با ما 12 كيلومترباشد دراين صورت فصل مشترك كره مربوط به ماهواره 3 با فصل مشترك كره هاي ماهواره اي 1و2 حداكثر دونقطه مي باشد كه قطعاً يكي ازاين دو مبين مكان واقعي ما خواهد بود.اما بطورقطعي يكي از اين دو نقطه نامعقول مي باشد .
بطورمثال داراي ارتفاع بيشتري از سطح زمين است . لذا كامپيوترهاي داخل گيرنده هايGPS با استفاده ازتكنيك هاي گوناگون قادر به تشخيص نقطه غلط مي باشند.
اسلاید 6 :
ازنظر تئوري با استفاده از3 ماهواره مي توانيم مكان خودرا به دست آوريم ولي به دليل فني اگرچنانچه ماهواره چهارم را همانند ماهواره هاي 1و2 انتخاب كنيم بطورقطع فصل مشترك اين چهار كره يك نقطه خواهد بود واين نقطه مختصات مكاني مارا نشان مي دهد استفاده كنندگاني كه درارتفاعي مششخص قراردارند (مانندكشتي هايي كه درسطح دريا واقع باشند)به سهولت ميتوانند با استفاده ازدوماهواره مكان خودرا تعيين نمايند . دراين حالت كره زمين را مي توان جايگزين ماهواره سوم كردوازيك مرحله محاسبه مسافت صرفنظر نمود بدين ترتيب اين فرصت جهت انجام سايرمحاسبات قابل بهره برداري بوده وعملاً مكان يابي افزايش مي يابد . بطورخلاصه مي توان بيان كرد كه مبناي كار GPS استفاده ازماهواره به عنوان مرجعي جهت يافتن موقعيت درهرنقطه زمين مي باشد ساير مسايل اين سيستم صرفاً جزئيات تكنيكي هستند كه به سرعت و دقت وسهولت عمل موقعيت يابي كمك مي كند.
اسلاید 7 :
ماهوارههای جی پی اس
۲۴ عدد ماهواره جیپیاس در مدارهایی بفاصله ۲۴۰۰۰ هزار مایل از سطح دریا گردش میکنند. هر ماهواره دقیقاً طی ۱۲ ساعت یک دور کامل بدور زمین میگردد. سرعت هریک ۷۰۰۰ 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 ۱۹۷۸ یعنی حدود ۳۵ سال پیش در مدار زمین قرار گرفت
* در سال ۱۹۹۴ شبکه ۲۴ عددی NAVSTAR تکمیل گردید.
* عمر هر ماهواره حدود ۱۰ سال است که پس از آن جایگزین میگردد.
* هر ماهواره حدود ۱۰۰۰ کیلوگرم وزن دارد و طول باتریهای خورشیدی آن ۵.۵ متر است.
* انرژی مصرفی هر ماهواره، کمتر از ۵۰ وات است.
اسلاید 8 :
کاربردهای GPS
از سیستم موقعیتیاب جهانی میتوان در کارهایی چون نقشه برداری و مساحی، پروژههای عمرانی، کوهنوردی، کایت سواری، سفر در مناطق ناشناخته، کشتیرانی و قایقرانی، عملیات نجات هنگام وقوع سیل و زمینلرزه و هر فعالیت دیگر که نیازمند محلیابی باشد، بهره برد.
در عرصه نظامی از جیپیاس برای هدایت موشک کروز و بمب هوشمند استفاده میشود.
برنامههای نقشه بردار
نرم افزاری که در دستگاه خود نصب میکنید میتواند اطلاعات گوناگونی را در اختیار شما قرار دهد ؛ نام خیابان ها و محله ها، مکان فرودگاه، بانک ها، دستگاههای خودپرداز (ATM)، مکان های تفریحی، پمپ بنزین، اورژانس، هتل، پارکینگ، رستوران، … از این نمونه اند. همچنین برخی از آن ها این امکان را دارند که سرعت مشخصی را به آن ها بدهید و هرگاه که از آن فراتر رفتید به شما اخطار داده شود. نرم افزارهایی نیز وجود دارند که نقشه را برای شما میخوانند و راهنماییتان میکنند
