امروز : چهارشنبه , ۰۹ آذر ۱۴۰۱

GPS چیست؟

سامانهٔ موقعیت‌یابی جهانی Global Positioning System یا به اختصار (GPS) شامل حداقل 24 ماهواره (Navstar) است که بر روی 6 مدار، حول زمین می گردند. درهر مدار۴ ماهواره قرار دارد و راکت‌های کوچکی هم ماهواره‌ها را در مسیر صحیح نگه می‌دارند.

تعریفی از GPS با زبانی ساده

GPS به زبان ساده یک سامانه راهبری و مسیریابی است که اطلاعات خود را از ماهواره هایی که به حول زمین میگردند به دست می آورد، این ماهواره‌ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا ساخته و در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شدند ولی از سال ۱۹۸۰ استفاده عمومی از خدمات GPS رایگان و آزاد اعلام شد. به شکلی که امروزه در تمامی گوشی های هوشمند و اکثر خودروهای پیشرفته، نرم افزار موقعیت یاب GPS قرار داد.

سیستم موقعیت یاب جهانی چیست؟

سامانهٔ موقعیت‌یابی جهانی Global Positioning System یا به اختصار (GPS) شامل حداقل 24 ماهواره (Navstar) است که بر روی 6 مدار، حول زمین می گردند. درهر مدار۴ ماهواره قرار دارد و راکت‌های کوچکی هم ماهواره‌ها را در مسیر صحیح نگه می‌دارند.

با اینکه دریافت داده های ماهواره ای GPS رایگان است، اما برای استفاده از خدمات پیشرفته این فناوری و نرم افزارهای مربوط به آن باید هزینه پرداخت شود.

وظیفه این سامانه، فرستادن سیگنال‌های رادیویی پیوسته است که زمان و مکان ماهواره را نسبت به زمین مشخص می‌‌کنند و یک گیرنده GPS روی زمین، با گرفتن این اطلاعات از حداقل 4 ماهواره که در یک مسیر بر روی مدارها قرار دارند، آن‌ها را پردازش می‌‌کند و موقعیت کاربر را در هر نقطه از زمین و هر ساعتی از شبانه روز و در هر وضعیت آب و هوایی نشان می‌‌دهد.

سیستم موقعیت یاب جهانی چگونه کار میکند؟

ماهواره‌های GPS، در 6 مدار روزی ۲ بار به‌ دور زمین می‌‌گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره می‌کنند و گیرنده ها 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 مکان گیرنده را با درصد خطای ناچیزی نشان میدهد.


فناوری موقعیت یابی کمکی (A-GPS)

درگوشی های هوشمند برای زمان هایی که سیگنال های GPS  اصلی ضعیف یا در دسترس نباشند از فناوری موقعیت یابی کمکی (A-GPS) استفاده می شود. فناوری A-GPS از برجهای سلولی (آنتن های مخابراتی) برای ردیابی موقعیت مکانی دستگاه استفاده می کند.

باید این نکته را در نظر بگیرید که با خارج شدن گوشی تلفن همراه از محدوده شبکه مخابرات، A-GPS هم از دسترس خارج میشود، در حالیکه سیستم GPS وابستگی به گیرنده‌های تلفن یا اینترنت ندارد.

Gps

دستگاه های ناوبری GPS دستی

دستگاه های ناوبری دستی، به دستگاه های از جمله تلفن ها و دوربین ها و...، که در آن GPS یک ویژگی است و نه هدف اصلی دستگاه ، گفته می شود. گیرنده های دستی دارای باتری های قابل تعویض هستند که می توان از باتری آنها برای چندین ساعت استفاده کرد، در واقع گیرند های دستی برای پیاده روی، دوچرخه سواری و فعالیت هایی که شما دور از یک منبع برق هستید، مناسب هستند.

برای کاهش مصرف باتری در برخی از دستگاه های اختصاصی GPS ، صفحه نمایشها کوچک و حتی سیاه و سفید در نظر گرفته شده اند.

 

گیرنده های GPS اختصاصی خودرو

این گیرنده‌ها بزرگ تر از گیرنده‌های دستی هستند و نمایشگری نسبتاً بزرگ دارند تا راننده هنگام رانندگی مشکلی نداشته باشد. GPSهای مخصوص خودرو با استفاده از برق خودرو کار می‌کنند بنابراین تنها در داخل خودرو قابل استفاده هستند. ویژگی قابل توجه این دستگاه ها، راهنمایی‌های صوتی دستگاه است که به راننده اجازه می‌‌دهد بدون اینکه چشم خود را از جاده بردارد، با گوش دادن به صدای دستگاه طبق نقشه پیش برود.

 

سیستم ناوبری خودرو

با توجه به پیچیدگی نرم افزارموقعیت یاب نصب شده بر روی خودرو، میتوانید این اطلاعات را از GPS خودرو به دست آورید:

نقشه های خیابانی: GPS  این نقشه ها را از طریق متن یا در یک قالب گرافیکی به شما ارائه می دهد.

نقشه های ترافیکی حمل و نقل:  GPS این نقشه ها را با تاریخ و ساعت دقیق به همراه مسیرهای جایگزین نمایش می دهد.

اطلاعات در مورد امکانات مکان ها مانند هتل ها، رستوران ها، ایستگاه های سوخت رسانی و جاذبه های توریستی

 و نمایش کوتاه ترین مسیر موجود بین مبدا و مقصد

 

حساسیت یا سطح توان دستگاه های GPS

دستگاه های GPS در حساسیت یا سطح توان، سرعت، آسیب پذیری و سایر پارامترها، عملکرد متفاوتی دارند. به طور کلی هر گیرنده سیگنال رادیویی،  برای دریافت سیگنال با سطح توان مشخصی طراحی می‌شود. سیگنال خروجی از ماهواره‌های موقعیت ‌یاب دارای توانی در حدود W 6/25 می‌باشد. این مقدار معادل سطح توانی برابر با dBm 14 است. )واحد سنجش سطح توان سیگنال dBm نامیده می‌شود(

نکته دیگر آنکه دستگاه‌های دستی، ظرفیت محدودی دارند و مقدار مشخصی از اطلاعات را می‌‌توانید در آن‌ها ذخیره کنید، اما مدل‌هایی از این گیرنده‌ها وجود دارند که می‌‌توان به آن‌ها کارت حافظه اضافه کرد، به این دستگاه ها PDA گفته می شود.

 

استفاده از GPS از طریق بلوتوث:

فن آوری بلوتوث امکان ایجاد ارتباط بدون سیم بین چند دستگاه را فراهم میکند. استفاده از یک بلوتوث GPS برای خودرو هم مناسب است، شما میتوانید با قرار دادن آن در جلوی داشبورد شرایط بهتری را برای گیرنده تان فراهم ‌‌کنید.

 

اتصال PDA به گیرنده دستی GPS با استفاده از کابل:

بیشتر گیرنده‌های دستی، از طریق کابل به PDAها وصل می‌شوند. با این روش می‌‌توانید با قیمتی مناسب هم در داخل خودرو و هم در خارج آن از دستگاه موقعیت یاب خود استفاده کنید.

 

گیرنده GPS برای لپ‌تاپ:

برای استفاده از خدمات GPS بر روی لپ تاپ میتوانید از یک بلوتوث GPS و یا یک کارت حافظه استفاده کنید. استفاده از یک ماژول GPS که از طریق پورت USB به لپ ناپ شما متصل می شود هم میتواند یک راه حل کارآمد باشد. برای استفاده از GPS در لپ تاپ کارت حافظه Compact Flash میتواند مفید باشد، بالاترین مزیتی که این نوع کارتها دارند ظرفیت و سرعت مربوط به آنها می باشد.