gps خودرو

ماهواره GPS جی پی اس آمریکا

پشتیبانی  از ماهواره gps خودرو و سیستم موقعیت یاب جهانی

 

مسیریابی خودرو با ماهواره جی پی اس
جی پی اس های خودرویی ماهواره ای با پشتیبانی از چندین ماهواره

سیستم موقعیت یاب جهانی

سیستم موقعیت یاب جهانی یا جی‌پی‌اس (به انگلیسی: Global Positioning System) (با نماد اختصاری GPS) منظومه‌ای از ۲۴ ماهواره است که زمین را دور می‌زند و در هر مدار ۴ ماهواره قرار دارد و توسط وزارت دفاع ایالات متحده پشتیبانی می‌شود. راکت‌های کوچکی نیز ماهواره‌ها را در مسیر صحیح نگاه می‌دارد. به این ماهواره‌ها نوستار (NAVSTAR) نیز گفته می‌شود. جهت شناسایی موقعیت جغرافیایی آنها بین ۱۰ تا ۱۰۰ متر امکان‌پذیر می‌سازد. 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.
جی‌پی‌اس در تمام شرایط به‌صورت ۲۴ ساعت در شبانه‌روز و در تمام دنیا قابل استفاده‌است.
و هیچ‌گونه بهایی بابت این خدمات اخذ نمی‌شود. ماهواره جی پی اس ، هر روز دو بار در یک مدار دقیق دور زمین می‌گردند و سیگنال‌های حاوی اطلاعات را به زمین می‌فرستند.

 معرفی ماهواره جی پی اس(سیستم موقعیت یاب):

سیستم موقعیت یابیا پروژه دوازده میلیارد دلاری و فوق سری وزارت دفاع آمریکا بود که بعد از سقوط یک هواپیمای مجهز به این سیستم در خاک روسیه در زمان جنگ سرد لو رفت .
و از آن پس استفاده از آن رای عموم آزاد اعلام شد ! بطور خلاصه سیستم GPS
شامل یک ایستگاه زمینی اصلی و ۲۴ ماهواره استکه در ۶ مدار و هر مدار ۴ ماهواره تمام سطح کره زمین را پوشش میدهند ۳ ماهواره هم بصورت استدبای آنها را پشتیبانی میکنند . هر ماهواره در ۲۴ ساعت دوبار مدار خودرا طی میکنه ، بنا براین گفته میشود که نقطه کوری روی زمین نداره

اساس کار ماهواره جی پی اس

بتعریف خیلی ساده این است که ماهواره امواج رادیویی ارسال می کند .
گیرنده آنها را دریافت و زمانی را که سیگنال طی کرده تا به گیرنده برسد محاسبه میکند .
مسافت را تعیین می کند . ولی عملا موضوع کمی پیچیده تر از این تعریف است ، چون اگر فرض کنیم که سرعت انتشار امواج ثابت باشد ، زمان طی شده و دقت آن خیلی تعیین کننده است  و برای تعیین یک نقط روی زمین بایستی همزمان سه ماهواره را رصد کنیم و سیگنال هر سه را همزمان داشته باشیم.
و اگر ارتفاع از سطح دریا را هم بخواهیم، بایستی ماهواره چهارم را نیز همزمان رصد کنیم.

شاید ساده ترین و بهترین تعریفی که بتوانیم برای ماهواره جی پی اس(سیستم موقعیت یاب) بکنیم این باشد که
اگر ما تمام سطح کره زمین را مثل صفحه شطرنج خط کشی کنیم و بصورت مربع هایی به ابعاد یک متر دربیاوریم.
در GPS برای هرمربع یک آدرس وجود داره !! فوق العاده نیست !! وشاید خیلی بیشتر تعجب کنید وقتی که گفته می شود که در Advaced GPS برای هر سانتیمتر مربع یک آدرس وجود داره !! و کار دستگاه جی پی اس پیدا کردن این آدرس ها توسط ماهواره جی پی اس است.

طول عمر


طول عمر مفید این ماهواره جی پی اس هفت سال ونیم است، که بعد از آن بایستی بتدریج جایگزین شوند.
سه ماهواره استندبای در حالت گردش هستند که در صورت خرابی یکی از ماهوار ها سریعا جایگزین میشوند .
همزمان با وارد مدار شدن ماهواره جی پی اس جدید امکانات بیشتری نیز اضافه میشود.
از آنجا که تمام این سیستم انحصارا در اختیار آمریکاست، و در مواقع بحرانی مثل جنگ عراق، آمریکا برخی و یا تمام امکانات آنرا برای عموم قطع میکنه، اروپایی ها بفکر را اندازی یک سیستم مشابه افتاده اند. که احتمالا در آینده نزدیک شاهد ورژن اروپایی ماهواره جی پی اس نیز خواهیم بود.
کشور آلمان یکی از پشنهاد دهندگان و فعالان پروژه اروپایی ماهواره جی پی اس است.
مطمئنا بتدریج استفاده از GPS و ماهواره جی پی اس(سیستم موقعیت یاب) نیز مانند خیلی از وسایل دیگر ازقبیل موبایل، کامپیوتر… همگانی خواهد شد.

سیستم موقعیت‌یاب جهانی (Global Positioning Systems

یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره‌ای است .
که از شبکه‌ای با حداقل ۲۴ ماهواره تشکیل شده است. این ماهواره‌ها(ماهواره جی پی اس) به سفارش وزارت دفاع
ایالات متحده ساخته و در مدار زمین قرار داده شده‌اند. ماهواره جی پی اس در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد
ولی از سال ۱۹۸۰ استفاده عمومی ماهواره جی پی اس آزاد و آغاز شد.
خدمات این مجموعه(ماهواره جی پی اس) 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 ماهواره جی پی اس، 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.

ماهواره gps چیست ؟

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


در واقع اساس کار این سامانه(ماهواره جی پی اس)، فرستادن سیگنال‌های رادیویی با فرکانس بالا و به طور
پیوسته است که زمان و مکان ماهواره را نسبت به زمین مشخص می‌‌کند .و یک گیرندهٔ جی‌پی‌اس روی زمین، با
گرفتن این اطلاعات از سه ماهواره یا بیشتر، آن‌ها را پردازش می‌‌کند و موقعیت کاربر را در هر نقطهٔ زمین، در
هر ساعتی از شبانه روز و در هر وضعیت آب و هوایی به او نشان می‌‌دهد.

gps خودرو

سیستم تعیین موقعیت جهانی GPS متشکل از ۲۴ ماهواره است که درارتفاع ۲۰۰۰۰ کیلومتری ازسطح زمین قراردارند ودر ۶ مدار که هرمدار ۴ ماهواره قرارداد وبا زاویه میل ۵۵ درجه وپر یود ساعتی ۱۲ ساعته درگردشند .
هرماهوارهGPS دوموج با دو فرکانس درباند امواج الکترومغناطیسی (L1, L2 ) ارسال می کند موج L1 با فرکانس۱۵۷۵ MHZ و موج L2 با فرکانس۱۲۲۷ MHZ می باشد.

دستگاه جی‌پی‌اس(سیستم موقعیت یاب جهانی)

یک رایانه کوچک است که جهت انجام امور خاصی برنامه ریزی شده‌است. بنابراین این رایانه با داشتن مختصات شما می‌تواند
کارهای دیگری هم انجام بدهد.
مثلا می‌تواند زمان طلوع و غروب خورشید را در موقعیت شما بگوید. همچنین زمان طلوع و غروب ماه. شاید
خیلی جالب باشد. ولی جی‌پی‌اس می‌تواند زمان باقیمانده برای رسیدن به مقصد مورد نظر را با توجه به سرعت
شما محاسبه کند. همچنین میانگین سرعت شما، بیشترین سرعت، میانگین سربالایی و سرازیری مسیر، سرعت
عمودی، موقعیت منطقه از نظر شکار و ماهیگیری و شکار در هر نقطه جهان، محاسبه مساحت یک نقطه ناشناخته
و بر گرداندن شما از مسیر آمده را نیز می‌تواند انجام دهد.


پیشینه جی پی اس(سیستم موقعیت یاب):

اولین ماهواره جی پی اس در سال ۱۹۷۸ با موفقیت به فضا پرتاب شد. هدف اصلی و اولیه از طراحی جی‌پی‌اس(سیستم موقعیت یاب جهانی)، اهداف نظامی بوده، اما از سال ۱۹۸۰ به بعد برای استفاده‌های غیرنظامی نیز در دسترس قرار گرفت. در سال ۱۹۹۴ تمامی ۲۴ ماهواره در مدار زمین قرار گرفت.


مشخصات جی پی اس:


مشخصات کلی

تکمیل کانال ۲۴ (NAVSTAR) عددی ماهواره‌ای: ۱۹۹۴
تکمیل کانال ۲۹ عددی ماهواره:
عرض هر ماهواره: ۱۸/۵ متر
طول باتری‌های خورشیدی: ۵/۵ متر

کنترل زمینی

بخش کنترل زمینی این بخش شامل ایستگاههای کنترل زمینی است که دارای مختصات معلوم هستند .
و موقعیت آنها از طریق روشهای کلاسیک تعیین موقعیت نظیر روش VLBI (تعیین فواصل بلند توسط کوازارها) و روش SLR (فاصله سنجی ماهواره‌ای با امواج لیزر) بدست آمده‌است. این ایستگاه‌ها وظیفه تعقیب چندجمله‌ایِ ریاضی به طریق کمترین مربعات، پارامترهای مداری (افمریزها) و موقعیت ماهواره‌ها را نسبت به یک سیستم مختصات ژئودتیک ژئوسنتریک (مبدا سیستم مختصات تقریباً در مرکززمین قرار دارد.) محاسبه می‌نماید.

تعداد این ایستگاههای زمینی ۵ عدد است که ایستگاه اصلی با نام کلرادو اسپرینگ در آمریکا قرار دارد.
و ۴ ایستگاه فرعی دیگر در نقاط دیگر کره زمین مستقر هستند. آخرین بخش از سیستم جی‌پی‌اس، قسمتِ کاربران سیستم است که خود شامل دو بخش است:

آنتن دریافت کننده اطلاعات ارسالی از ماهواره جی پی اس
گیرنده (پردازش‌کننده اطلاعات دریافتی و تعیین کننده موقعیت محل آنتن)

نرم‌افزار و ریزپردازنده داخل گیرنده فاصله بین آنتن زمینی تا ماهواره‌های مرتبط با گیرنده را تعیین می‌کند سپس با استفاده از حداقل ۴ ماهواره موقعیت X وY و Z محل استقرار آنتن یا همان گیرنده تعیین می‌شود.

نکته مهمی که می‌بایست مورد توجه قرار گیرد این است که ارتفاعی که جی‌پی‌اس به ما می‌دهد با ارتفاع موجود
در نقشه‌ها و اطلس‌ها فرق می‌کند. ارتفاع جی‌پی‌اس نسبت به سطح مبنایی بنام بیضوی است در حالی که ارتفاع
موجود در نقشه‌ها ارتفاع اورتومتریک است که از سطح دریاهای آزاد محاسبه می‌گردد. مقدار این اختلاف در
بیش‌ترین حالت در حدود ۱۰۰ متر است.

جی پی اس از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟!

سیستم موقعیت یاب جهانی از سه بخش مجزا تشکیل شده است.
اولین بخش سیستم شامل ۲۴ ماهواره است که در ۲۰۰۰۰ کیلومتری بالای زمین در مدار مدور ۱۲ ساعته می‌چرخند.
این بدین معنی‌ست که هر ماهواره ۱۲ ساعت برای چرخش کامل به دور زمین به کار برده می‌شود.
به منظور کسب اطمینان از اینکه ماهواره‌ها قادر به ردیابی و تشخیص در هر نقطه از روی سطح زمین باشند، آنها به شش گروه چهارتایی تقسیم می‌شوند.

هر گروه مسیر متفاوتی را برای را دارد. این امر باعث ایجاد صفحات مداری متفاوتی ۶ گانه که به طور کامل زمین را احاطه می‌کنند می‌شود. این ماهواره‌ها علائم رادیویی به زمین ارسال می‌دارند که شامل اطلاعاتی درباره زمین است. با استفادده از دریافت کننده زمینی جی پی اس، این علائم دریافت و ارتفاع، طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی (موقعیت جهانی) دریافت کننده را تعیین می‌کند. علائم رادیویی در ۲ فرکانس با باند کوتاه فرستاده می‌شود (L-bond) باند کوتاه به فرکانس‌های بین ۳۹۰ تا ۱۵۵۰ مگاهرتز اشاره می‌کند.

در هر علامت، توالی کدگذاری شده‌ای ارسال می‌شود.
با مقایسه توالی دریافت شده با توالی اصلی، دانشمندان قادر به تعیین میزان مسافت طی شده علامت از ماهواره به زمین هستند. تأخیر علامت در شناسایی و مطالعه لایه‌های جوی که سطح زمین را احاطه کردند (یونوسفر و تروپوسفر) مفید هستند.
علامت سومی نیز از ماهوراه به زمین ارسال می‌شود که شامل داده‌هایی درباره سلامت موقعیت ماهواره است.

gps خودرو

جی پی اس از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟!

دومین بخش سیستم جی پی اس ایستگاه زمینی است که مانند وسائل مخابراتی ارسال کننده داده‌ها به مرکز داده‌ها،
شامل یک دریافت‌کننده و آنتن است. آنتن تک جهته در هر محل، که بیشتر شبیه به آنتن رادیویی یک ماشین عمل می‌کند، علائم ماهواره‌ای را جدا و بصورت جریان‌های الکتریکی به محل دریافت کننده ارسال می‌کند. سپس
دریافت کننده علائم را به کانال‌های طراحی شده برای یک ماهواره و فرکانس خاص در زمانی خاص، جدا می‌کند .

زمانی که علائم تفکیک شده باشد،‌ دریافت کننده می‌تواند آنها را کدگذاری کرده .
و به فرکانس‌های مجزا تبدیل کند. با این اطلاعات دریافت کننده موقعیت عمومی آنتن را تشخیص می‌دهد (طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی و ارتفاع). بعد از آن، داده‌های جمع‌آوری شده توسط دریافت کننده می‌تواند مجدداً توسط دانشمندان فرآوری شده و چیزهای متفاوتی از آنها مانند سری موقعیت‌های دیگر مطابق با همان آنتن و با دقت میلی‌متری، بدست می‌آید . gps خودرو

gps خودرو چیست ؟

سومین بخش سیستم، مرکز داده‌ها است.
نقش مرکز داده‌ها دو جنبه دارد. این بخش هم ایستگاه‌های جی پی اس جهانی را کنترل می‌کند و هم برای تحلیل و اصلاح داده‌ها از دریافت کننده آن ایستگاه‌ها، از سیستم‌های کامپیوتری خودکار استفاده می‌کند. با کار بر روی داده‌های خام و ایجاد داده فرآوری شده دانشمندان جهان قادرند از آن برای کارهای متفاوت استفاده کنند. تا زمانیکه محل‌های جی پی اس جهانی توسط مرکز متفاوت در سراسر دنیا ساخته و اداره می‌شوند، مکان‌های مرکزی داده‌های متفاوت زیادی وجود دارد.


بطور کلی یک جی پی اس را می‌توان از یکی از ۳ گروه ذیل دانست:

جی پی اس ماوس این نوع دستگاه هیچ صفحه یا دکمه‌ای ندارد.
اما توسط یک لب تاپ یا پی سی با نرم‌افزار مربوطه قابل استفاده سرویس جی پی اس می‌باشد.
دستگاه‌های این گروه با قیمت‌های پایین‌ترقابل خرید و فروشند و قیمت این جی پی اسها حدود ۷۵ تا ۱۵۰ دلار آمریکا متغیر می‌باشد.
ولی فراموش نکنید که این نوع جی پی اس ها حتماً به لب تاپ یا پی سی نیاز دارند.

جی پی اس های دستی این نوع دستگاه‌ها می‌توانند به صورت سیار مورد استفاده قرار گیرند.
آنها خودشان یک صفحه کوچک جهت نمایش اطلاعات و چند دکمه دارند و در شکل‌ها و ترکیب‌های مختلفی عرضه می‌شوند و هیچگونه نیازی به لب تاپ یا پی سی ندارند. تعدادی از اینها یک رابط و یک کابل رابط دارند .قیمت با کابل ممکن است حدود ۲۱۰ دلار به بالا باشد و ممکن است بعضی از کشورها ارزان‌تر هم موجود باشد. یک جی پی اس دستی ارزان قیمت با یک کابل رابط برای انتخاب و آغاز کار با جی پی اس مناسب می‌باشد، حتی برای کار یا آشنایی شما با طرز کار و خدمات جی پی اس.

ماهواره جی پی اس:

۲۴ عدد ماهواره جی پی اس 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.
هرماهواره جی پی اس حدود ۱۰۰۰ کیلوگرم وزن دارد و طول باتری‌های خورشیدی آن ۵.۵ متر است.
انرژی مصرفی هر ماهواره، کمتر از ۵۰ وات است.

gps خودرو

جی‌پی‌اس چگونه کار می‌کند؟!

ماهواره جی پی اس ، 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.


امواج ماهواره ها متشکل ازامواج حامل باند L مدوله شده با یک کداستاندار کد (C/A2ویک کد دقیق (کد P(3) ویک کددریانوردی ومختصات ماهواره به صورت توابع زمانی می باشد که دربر آن گیرنده های شخصی تفاوتهای زمانی بین وردوی کدهای C/A را اندازه گیری میکنند اگردراثر دخالت کنترل زمینی درانطباق زمانی خطایی بوجود نیاید گیرنده های شخصی ازدقتی حدود ۱۵ متر برخوردار خواهند شد.
gps خودرو مفهوم کلی 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 . کنترل زمینی دراثر تاثیرگذاری بعضی ازماهواره ها درارسال سیگنال های C/A کمی قبل یا بعداز سایر ماهواره ها دخالت می کند.
دخالت عمدی اصلی , هما ن دسترسی موردی (۴) به شمار می رود .

gps خودرو گیرنده های شخصی میزان خطا را تشخیص نمی دهند.

بلکه بطورتصادفی بین ۱۵تا ۱۰۰ متر دقت تغییر می یابد. البته دخالت عمدی برروی گیرنده های نظامی اثر نمی گذارد.
منبع خطای دیگر وجود که برروی فرکانس سیگنال گیرنده های شخصی اثرمی گذارد که دخالت یونسفر نامیده می شود .
زمانی که یک سیگنال رادیویی ازبین الکترونها ی آزاد یونسفر عبورمی کند.
تاخیر اندکی بوجود می آید برحسب مدت زمانی تاخیر که بوسیله الکترون های آزاد بوجود می آید .
ماهواره‌های GPS کدP را روی دوموج رادیویی با فرکانس های مختلف ارسال می کند که L1,L2 نامیده می
شود. یک سیگنال به هنگام عبور ازیونسفر بیشتر ازدیگری به تاخیر می افتد.
گیرنده های گران قیمت هردوفرکانس را ردیابی می کنند.
و اختلاف وردی بین L1,L2 اندازه می گیرند مدت زمان تاخیری را محاسبه می کنند .
که الکترونها 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 کنند.


زیرا کدهای C/A فقط برروی فرکانس L1 فرستاده می شوند نوعی گیرنده های تخصصی وجوددارد که به عنوان
گیرنده های بدون کدشناخته شده اند ودقت فوق العاده ای دارند .که درآن بطورغیرمستقیم ازکد P استفاده می شود
گیرنده ها ارزش کدP را مشابه آنچه که گیرنده های نظامی تشخیص می دهند نمی شناسند بنابراین دقت آنها با
استفاده ازروش های خاص پردازش سیگنال بدست می آید آنها کد P رابرای چندروز دریافت کرده وپردازش می
نمایند وپس از انجام محاسباتی چندمی توانند موقعیت نقاطی را تهیه کند که با دقت mm 10 با استفاده از۳یا۴
ماهواره عملی می باشد .
البته این گیرنده بیشتر برای تعیین موقعیت درکارهای نقشه برداری بکار می رود زیرا بایدچند روزبطور مداوم درآن نقطه اطلاعات دریافت و پردازش شود.

روش تعیین موقعیت توسط GPS

gps خودرو اگرفاصله ما ازماهواره ۱ درحدود ۱۰ کیلومتر باشد.
بنابراین مکان ما درفضا برمحیط کرده به مرکزیت ماهواره اوشعاع ۱۰ کیلومتر منطبق می باشد حال فرض می کنیم.
فاصله ما ازماهواره ۲۰ درحدود ۱۱ کیلومتر باشد دراین حالت نیز مکان ما درفضا برروی محیط کره ای به مرکز ماهواره ۲ وشعاع ۱۱ کیلومتر واقع است .
فصل مشترک این دوکره می تواند یک دایره باشد که مکان ما بطورقطع برروی محیط این دایره قراردارد .
حال اگر ماهواره سوم را نیز درنظربگیریم که فاصله اش با ما ۱۲ کیلومترباشد .
دراین صورت فصل مشترک کره مربوط به ماهواره ۳ با فصل مشترک کره های ماهواره ای ۱و۲ حداکثر دونقطه می باشد .
که قطعاً یکی ازاین دو مبین مکان واقعی ما خواهد بود.اما بطورقطعی یکی از این دو نقطه نامعقول می باشد .

ازنظر تئوری با استفاده از۳ ماهواره می توانیم مکان خودرا به دست آوریم ولی به دلیل فنی اگرچنانچه ماهواره چهارم را همانند ماهواره های ۱و۲ انتخاب کنیم بطورقطع فصل مشترک این چهار کره یک نقطه خواهد بود واین نقطه مختصات مکانی مارا نشان می دهد استفاده کنندگانی که درارتفاعی مششخص قراردارند (مانندکشتی هایی که درسطح دریا واقع باشند)به سهولت میتوانند با استفاده ازدوماهواره مکان خودرا تعیین نمایند .

روش محاسبه مسافت از ماهواره

در سیستم موقعیت یاب جهانی GPS قدم اساسی دانستن میزان مسافت ازماهواره است .
بنابراین استفاده ازتکنیک 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 کارمی کند که گیرنده کاربر مدت زمانی را که طول میکشد تا امواج رادیویی ازماهواره به اوبرسد را اندازه گیری می کند.
همانطورکه می دانید امواج رادیویی با سرعت نورحرکت می کند وبدین ترتیب با حاصلضرب اندزه گیری شده.
درسرعت نور مسافت خود را تاماهواره بدست می‌آورد.


کدهای تولیدشده دربرگیرنده ازساعت خودگیرنده منتج می شوند وکدهای ارسالی ماهواره نیز توسط ماهواره ایجاد میشود .
خطای زمانی درهردوساعت گیرنده وماهواره باعث می شود .
که 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 ۴ 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 .

مزایای استفاده از سیستم موقعیت یاب و GPS خودرو :

*دقت بسیارزیاد درموقعیت یابی(سیستم موقعیت یاب قوی)
*داشتن پوشش جهانی
*دارا بودن زمان بندی دقیق
*نداشتن هیچ گونه هزینه برای استفاده کنندگان
*تعیین سرعت درسه محور مختصات
*قابلیت دسترسی همیشگی
*قابلیت کاربردی در هرشرایط آب وهوایی توسط سیستم موقعیت یاب
*عدم محدودیت دربکارگیری همگانی
*دقت نسبی IPPM برای طولهای کوتاه از۱ تا ۱۰۰ کیلومتر.
*تعیین سرعت درسه محور , زمان , تعیین فاصله سمت وگرای ونقطه مبداء .مقصود
*توانایی دید همزمان با یک گیرنده

با سیستم موقعیت یاب GPS خودرو دیگر بهانه ای برای گم شدن و گم کردن نیست.

همه ماجرا از زمانی شروع شد که موشکهای اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی در کوبا لو رفت.
و چنان ولوله ای سراسر امریکا را فرا گرفت که ارتش ایالات متحده آمریکا تصمیم گرفت تا سامانه ای را طراحی کند.
تا بوسیله آن مختصات و جزئیات نقطات کره خاکی را در اختیار داشته باشد.

لذا این سامانه به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده با نام (Global Positioning System) و یا همان GPS معروف تولید و در مدار قرار گرفت.

این سیستم در ابتدا فقط در انحصار ارتش بود اما در سال ۱۹۸۰ استفاده همگانی از آن آزاد و آغاز شد. خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام ساعات شبانه روز در دسترس است. پدید آورندگان این سیستم هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و استفاده از آن کاملا رایگان است.

سیستم ردیاب ماهواره GPS و سیستم موقعیت یاب:

اگر شما جزء افرادی هستید که مجبورید دائماً در سفر باشید.
یا به مدت طولانی در شهرها و یا اطراف روستاها رانندگی کنید و اغلب بخاطر یافتن مسیر دچار مشکل می شوید، دستگاه ردیاب یا سیستم موقعیت یاب ماهواره ای GPS، ابزاری است .
که می تواند برای شما فوق العاده مفید و حیرت انگیز باشد.
GPS یک  سیستم موقعیت یاب و ردیاب است که با استفاده از ماهواره ها کار می کند، به عبارت دیگر مسیر یا مکان موردنظر را با استفاده از اطلاعات آنلاین ارسالی از ماهواره ها مشخص می کند و نیز توانایی شناسایی موقعیت را در هر لحظه در روی زمین یا در محدوده مداری دارد.

gps خودرو

این دستگاه برای اولین بار در جهان توسط ایالات متحده آمریکا بمنظور مسائل استراتژیک و دفاعی مورد استفاده قرار گرفت.
بعدها این سیستم در کشورهای اروپایی با نام گالیله Galileo”” و در کشور فدراسیون روسیه با نام گلونس Glonass”” مورد بهره برداری قرار گرفت، در ایالات متحده آمریکا هر شهروند می تواند بطور رایگان از این سیستم استفاده کند. البته شایان ذکر است که البته مدلای اروپایی و روسی هرگز توانایی رقابت با GPS”” را ندارند، هر چند روسیه بدلیل رقابت شدید خود با آمریکا تلاشهای زیادی را برای توسعه سیستم خود انجام داده است.
اما باز هم کاستی های فراوانی نسبت به مدل آمریکایی دارد.

سیستم ردیاب ماهواره ای از سه قسمت تشکیل یافته است:

gps خودرو

فضا: (SPACE) این قسمت که به بخش فضایی معروف است در خارج از جو زمین فعال است و توسط ۲۴ ماهواره فعال همه کره زمین را جاروب می کند.
کنترل: (CONTROL) بخش کنترل سیستم، ردیاب ماهواره ای شامل همه ایستگاههای مستقر در روی زمین است.
این ایستگاههای کنترل زمینی در همه جای زمین پراکنده هستند.
این ایستگاهها در مسیر حرکت ماهواره های سامانه GPS ساخته شده اند و با ساعت اتمی Atomic Clock” ماهواره ها هماهنگ هستند.
ایستگاه های زمینی ارتفاع زمین از سطح دریا را با ماهواره ها مخابره می کنند.
کاربران: (USERS) این بخش که قسمت اصلی در بحث مورد نظر ماست، شامل همه شهروندان و قسمتهای نظامی می شود که خواهان استفاده از تکنولوژی GPS هستند.

انواع گیرنده‌های GPS خودرو

انتخاب هرکدام از آن‌ها بستگی به موارد استفاده ی 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.
گیرنده‌های دستی جی‌پی‌اسنقشه بردار

همانطور که از نام این گیرنده بر می‌‌آید گیرندهٔ نقشه بردار از قابلیت نمایش نقشه برخوردار است.
با اتصال این گیرنده به یک رایانه شخصی نقشه ی دلخواه تان 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.
دارای نقشه کلی ایران و جهان قابلیت مساحی اراضی حتی با اشکال نامنظم مورد استفاده در ورزش هایی مانند کوهنوردی، صحرانوردی، دوچرخه سواری، قایقرانی، موتورسواری ، اتوموبیلرانی، اسکی و…
این شرکت انواع GPS های دستی شرکت Garmin را ارائه می دهد.

گیرنده‌های جی‌پی‌اس خودرو

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.
آن‌ها ثابت هستند و از زیبایی و نیز ایمنی بیشتری برخوردارند.

ردیاب ماهواره gps خودرو و سیستم موقعیت یاب GPS:

سیستم های ردیاب ماهواره جی پی اس موارد استفاده متعددی دارد.
به طور کل جهت بررسی دقیق آخرین وضعیت دستگاه شامل مکان، سرعت و … در مدل های ردیاب آنلاین و جهت بررسی مسیرهای طی شده.
دستگاه در بازه های مختلف زمانی در مدل های ردیابی آنلاین و ردیاب آفلاین استفاده میشود.
به طور مثال جی پی اس های راهنمایی رانندگی از نمونه های ردیاب آفلاین است که با دستگاه ردیاب اطلاعات مربوط به موقعیت و سرعت خودرو را به صورت مدام در حافظه خود ذخیره کرده.
و این اطلاعات در پلیس راه به صورت مموری کارت تحویل خواهد شد.

ردیابی آفلاین تنها از یک ماژول GPS جهت مکان یابی و ثبت اطلاعات مکانی، زمانی و … در حافظه دستگاه استفاده می شود.
برخی از دستگاه های ردیاب آفلاین همراه با مموری قابل جابجایی هستند.
و برخی به صورت ردیابی آفلاین با مموری داخلی.
در حالت اول حافظه قابل افزایش و جابجایی ولی در حالت دوم حافظه درون دستگاه ردیاب تعبیه شده و قابلیت جابجایی یا ارتقا را ندارد.

دستگاه های ردیاب آنلاین یا برخط، دستگاه هایی هستند که به صورت لحظه به لحظه می توان از طرق مختلف از آخرین موقعیت دستگاه ردیاب مطلع بود و همچنین می توان سیستم های نرم افزاری را برنامه نویسی کرد.
تا بتوان علاوه بر آخرین موقعیت خودرو از سایر امکانات نظیر مسیر طی شده، تعریف محدوده جغرافیایی و … نیز استفاده کرد، به این گونه سیستم ها بر اساس قابلیت هایی که ارائه می دهند.
به سیستم های ردیابی خودرو یا به صورت پیشرفته تر به سیستم کنترل هوشمند ناوگان حمل و نقل اطلاق می شود.

gps خودرو

سامانه های چی پی اس:

سیستم موقعیت‌یاب جهانی (Global Positioning Sysyem) به سامانه‌ای متشکل از ۲۸ ماهواره اطلاق می شود.
که هر یک از آنها با قرارگیری در یک آرایش مثلثی (۳ تایی) می توانند قسمتی از کره زمین را تحت پوشش قرار داده و ناوبری نمایند.سیستم موقعیت یاب جهانی (جی‌پی‌اس)، سامانه‌ای متشکل از ۲۸ ماهواره

در این حال علاوه بر نمایش موقعیت مکانی کاربر بروی نقشه منطقه ای یا جهانی پارامترهای دیگری نظیر سمت و ارتفاع را به صورت بارومتریک از سطح دریا و وضعیت افق را بصورت دیداری گزارش می دهد.

گیرنده های ماهواره ای GPS در انواع گوناگون ساخته شده و در مصارف عمومی نظیر سفر و گردشگری، کوهنوردی و ورزش کاربرد دارد. نوع دیگری از این سامانه در هدایت و ناوبری خودروها، هواپیماها، بالگرد ها و نیز شناورهای کوچک و بزرگ بکار گرفته می شود.

مدل های مطرح از سری گیرنده های عمومی ساخت گارمین و ماژلان

۱- سری Geko –

در مدلهای ۱۰۱-۲۰۱-۳۰۱ – این گیرنده کوچکترین و سبکترین GPS دنیا بشمار می رود.
از قابلیت های آن می توان به مقاومت در برابر نفوذ آب، ثبت ۵۰۰ نقطه، کمپاس الکترونیکی، ارتفاع سنج بارومتریک و بازی اشاره کرد. این مدل از ۲ عدد باطری سایر AAA نیرو گرفته و به همراه نرم افزار و کیف حمل عرضه می شود. این قابلیت ها با توجه به مدل دستگاه متغییر می باشد.


۲- سری Etrex –

این گیرنده در مدلهای ایتریکس، سامیت و ویستا عرضه می شود. از طراحی موزون و ارگونومیک برخوردار است. قابلیت های آن شامل: ۱۲ کانال دریافت و قابلیت DGPS با فرمت RTCM 5 صفحه ناوبری و قابلیت ثبت ۵۰۰ نقطه، سیستم نمایش افق محلی ( خورشید و ماه )، قابلیت رسم پروفیل تغییرات ارتفاع و فشار بر مبنای زمان و با فاصله روی نقشه، حافظه ۲۴ مگابایتی جهت انتقال نقشه نشاندهنده پارامترهای Jumpmaster ، قابلیت برنامه ریزی به همراه نرم افزار، کیف حمل و کابل اتصال به رایانه. سری ایتریکس این امکان را دارد تا بصورت آپشن شارژر فندکی خودرو ، کابل ارتباط به رایانه، نگهدارنده خودرویی و آنتن خارجی را انتخاب نماید.


۳- سری Meridian و Sportrak ساخت ماژلان –

این مدلها را می توان در کلاس ورزشی قرار داد.
از طراحی مناسبی برخوردار بوده و آنتن داخلی آن حساسیت بالایی در گیرندگی امواج دارد.
قابلیت های آن شامل: ۱۲ کانال دریافت امواج، دارای قطب نمای کاملاً دیجیتالی، ارتفاع سنج، فشارسنج بصورت مجزا، مقاومت در برابر نفوذ آب و دارای نقشه جهانی.
این گیرنده ها با ۲ عدد باطری سایز AAA تغذیه می شوند.

مدل‌های دیگری از این گیرنده ها علاوه بر قابلیت های ذکر شده یک فرستنده و گیرنده برد کوتاه LPD در محدوده فرکانسی UHF-ISM را دارا هستند که این امکان را به کاربر می دهد در صورت نیاز بتواند ارتباط رادیویی بی سیم را با کاربری دیگر تا شعاع ۲ کیلومتری برقرار نماید. ( مدل Rino110-120 ). در برخی مدل ها علاوه بر موقعیت یابی دستگاه این امکان را دارد تا با خطوط تلفنی موبایل بروش GSM-GPS هماننده یک تلفن همراه معمولی ارتباط داشته و از امکانات موجود در شبکه استفاده نماید. (مدل NavTalk)
دیگر سامانه‌ها:

سامانهٔ گلوناس که دولت شوروی ساخته و اکنون به‌دست کشور روسیه اداره می‌شود.
این سامانه هم اکنون ۴۵٪ قابلیت مانور دارد و در سال ۲۰۰۸ به همراه کشور هند به طور کامل به بهره‌برداری رسیده‌است.
سامانهٔ گالیلئو گسترش داده شده توسط اتحادیه اروپا و قرار است
به همراه کشورهای اسرائیل، هند، عربستان سعودی، کره جنوبی، اکراین، چین و مراکش تا سال ۲۰۱۰ به صورت موثر به کار گرفته شود.
سامانهٔ بیدو (Beidou) که به صورت مستقل چین در حال گسترش می‌باشد.
سامانهٔ QZSS درژاپن برای پوشش بهتر جزایر ژاپنی.
سامانهٔ ماهواره‌ای موقعیت یابی ملی هند (IRNSS).

کاربردهای عمومی جی پی اس(سیستم موقعیت یاب):

اساس کار سیستم موقعیت یاب (جی. پی. اس) تعیین موقعیت است .و این کار با دریافت امواج ماهواره­های موقعیّت‌یاب که در مدارهایی به دور کره زمین در چرخش هستند، انجام می­شود.
برای تعیین موقعیت، گیرنده سیستم موقعیت یاب زمانهای دریافت شده را با زمان خود مقایسه می‌کند.
تفاوت این دو مشخص کننده فاصله گیرنده سیستم موقعیت یاب از ماهواره مزبور می‌باشد.
این عملی است که دقیقاً یک گیرنده سیستم موقعیت یاب انجام می‌دهد.
سیستم موقعیت یاببا استفاده از حداقل سه ماهواره یا بیشتر،  می‌تواند طول و عرض جغرافیایی مکان خود را تعیین نماید.(که آن را تعیین دو بعدی می‌نامند .)

امروزه پر کاربردترین سیستم­های مختصاتی Lat-Lon و UTM می­ باشند.
دستگاه جی‌پی‌اس (سیستم موقعیت یاب)یک رایانه کوچک است که جهت انجام امور خاصی برنامه ریزی شده‌است.
بنابراین این رایانه با داشتن مختصات شما می‌تواند کارهای دیگری هم انجام بدهد.
مثلاً می‌تواند زمان طلوع و غروب خورشید را در موقعیت شما بگوید.
همچنین زمان طلوع و غروب ماه.
شاید خیلی جالب باشد ولی جی‌پی‌اس می‌تواند زمان باقی‌مانده برای رسیدن به مقصد مورد نظر را با توجه به سرعت شما محاسبه کند. همچنین میانگین سرعت شما، بیشترین سرعت، میانگین سربالایی و سرازیری مسیر، سرعت عمودی، موقعیت منطقه از نظر شکار و ماهیگیری و شکار در هر نقطه جهان، محاسبه مساحت یک نقطه ناشناخته و بر گرداندن شما از مسیر آمده را نیز می‌تواند انجام دهد.
کاربردها ی تخصصی
نقشه برداری
پروژه‌های عمرانی
کوهنوردی
کایت‌سواری
سفر در مناطق ناشناخته
کشتی‌رانی
قایق‌رانی
عملیات نجات هنگام وقوع سیل و زلزله
کنترل ترافیک
تجاری

تفاوت GPS خودرو  با GPRS در چیست؟!

شباهت زیادی که بین این دو کلمه اختصاری وجود دارد باعث شده عده ی زیادی تفاوت میان این دو سیستم را تشخیص ندهند.

GPS(جی پی اس) مخفف Global Positioning Systems به معنای سیستم موقعیت یاب جهانی است.
در حالی که GPRS (جی پی آر اس) مخفف General Packet Radio Service به معنای خدمات رادیویی بسته های اطلاعاتی است.

می بینید، دو عبارت حتی در یک کلمه هم شبیه هم نیستند!

GPS خودرو

GPS از یک شبکه ۲۴ ماهواره ای در مدار زمین که توسط وزارت دفاع دولت آمریکا پشتیبانی می شود تشکیل شده است.

هـدف اصـلی و اولـیـه از طـراحـی GPS ، اهـداف نـظامـی بـوده امـا از ســال ۱۹۸۰ به بـعــد بـرای اسـتـفاده های غــیر نـــــظامی نیز در دسترس قرار گرفت.

GPS در تمام شرایط بصورت ۲۴ ساعت در شبانه روز و در تمام دنیا قابل استفاده می باشد . و هیچ گونه بهائی بابت این خدمات اخذ نمی شود.

GPRS

با بکارگیری زیر ساخت شبکه GSM امکان خدماتی نظیر مرور اینترنت، ایمیل، ارتباطات تصویری، پیام های چند رسانه ای و خدمات مبتنی بر مبدا را فراهم می کند. این سرویس به شبکه ها این امکان را می دهد که خدمات اینترنتی پر ظرفیت را به صورت دایمی و بدون وقفه به مشترکان ارایه دهد.

استاندارد سازی GPRS ابتدا در سال ۱۹۹۴ توسط ETST انجام شد و پس از سال ۱۹۹۷ مجموعه مشخصات آن توسط SMG مورد تایید قرار گرفت و سرانجام در سال ۱۹۹۹ تکمیل گردید.

GPRS یا نسل ۵/۲ تلفن های همراه ، یک سرویس رادیویی بی سیم ، جهت ارسال دیتا است که نوعی یک مرحله میانی بین GSM (نسل دوم) و UMTS (نسل سوم) شبکه های مخابرات سیار است که امکان ارسال دیتا را با سرعت ۲/۱۷۱ کیلیو بیت بر ثانیه، امکان پذیر می سازد.

gps خودرو

سیستم GPRS ، پهنای باند وسیع تر و امکانات رادیویی بیشتری در اختیار مشترکین قرار می دهد تا ارسال دیتا با سرعت بیشتری انجام شود ، که این مقدار ۳ برابر حداکثر سرعتی است که کاربران می توانند از شبکه های تلفن ثابت،اطلاعات دریافت کنند و تقریبا بیش از ۱۰ برابر سرعت ارسال دیتا در شبکه فعلی GSM است.

gps خودرو

ماهواره گلوناس در ردیاب خودرو و gps خودروردیاب|
انواع ردیاب خودرو|
ردیاب ماشین|
ردیاب خودرو|
انواع gps خودرو|
ردیاب شخصی|
خودرو|
جی پی اس ماشین
کاربرد ردیاب خودرو
آشنایی با ردیاب و انواع آن
ردیاب
ردیاب شخصی

gps خودرو

درباره ردیاب خودرو ایده آل

1 پاسخ به ماهواره gps چیست ؟
  1. قالب وردپرس 23 می 2019 در 17:25 پاسخ

    عالی هستییییید. تشکر


[بالا]

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *