من کجا هستم؟”
“من کجا میروم؟”
“شما کجا هستید؟”
بهترین راه برای رسیدن به آنجا چیست؟
“چه زمانی به آنجا خواهم رسید؟”
جی پی اس تنها سیستم امروزی است که می تواند موقعیت مکانی دقیق شما را در هر زمان و در هر شرایط جوی نشان دهد! در ذهن همه ی ما زمانی که اسم جی پی اس را می شنویم یک کلمه نقش می بندد: “مسیریاب” بله درست است. ولی چیزی که نمی‌دانیم عملیات جالبی است که پنهان از چشم ما اتفاق می افتد. خب آماده شوید که ببینیم درون GPS چه می گذرد.
منظور از GPS چیست؟
GPS نوعی سیستم موقعیت یابی جهانی است که توسط نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا طراحی و راه‌اندازی شده است. این سیستم کاملا تحت اختیار آمریکا بوده و از ابتدا با اهداف نظامی آغاز به کار نموده است. اما با گذشت زمان در دسترس کاربران عادی در سراسر جهان قرار گرفت تا از این طریق افراد بتوانند به اطلاعاتی نظیر موقعیت مکانی، مسیریابی و … دسترسی داشته باشند. این تکنولوژی در حقیقت یک سیستم جهت یاب رادیویی است که با کمک امواج رادیویی، میان ماهواره ها و گیرنده جی پی اس ارتباط برقرار می‌کند. در نتیجه قادر به ارائه اطلاعاتی نظیر زمان و موقعیت مکانی برای کاربران خواهد بود.
gps مخفف چیست؟
اصطلاح جی پی اس (Global Positioning System=GPS) مخفف سیستم مکان نمای جهانی، یک سیستم ماهواره ای جهانی است که مکان، سرعت و زمان همگام سازی زمان را فراهم می کند.
تاریخچه سیستم موقعیت یابی GPS
در دهه 1960 میلادی نیروی هوایی و نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا، پژوهشی جهت دستیابی به یک سامانه ناوبری ماهواره‌ای را آغاز نمودند. نیروی دریایی دو طرح عمده Transit و Timation را در دست داشت که اولین طرح اطلاعات ناوبری سطح را به صورت دو بعدی (طول و عرض جغرافیایی) بررسی می‌کرد. طرم دوم نیز اطلاعات ناوبری دو بعدی را بر مبنای زمان‌سنجی دقیق مورد ارزیابی قرار می‌داد. در این حین نیروی هوایی نیز پژوهشی برای ایجاد یک سامانه ناوبری سه بعدی (طول، عرض و بلندی جغرافیایی) در دست داشت. در نهایت با تجمیع این سه طرح، سامانه موقعیت یابی جهانی (GPS) راه‌اندازی شد.
اولین ماهواره جی پی اس در سال 1978 به مدار پرتاب شد. سپس تا سال 1995 تعداد 24 ماهواره در مدار قرار گرفته و طرح اولیه GPS تکمیل شد. در اوایل شروع به کار این سامانه موقعیت یابی ، نیروی هوایی آمریکا دو سیگنال دقیق را برای استفاده نظامی و یک سیگنال ضعیف شده را در اختیار کاربران عمومی قرار داد. اما با گذشت زمان و در سال 2000 میلادی طبق دستور بیل کلینتون، سیگنال با کیفیت بالا در اختیار تمام کاربران قرار گرفت.
نگاهی بر نحوه کارکرد ماهواره جی پی اس
گیرنده‌های جی پی اس با استفاده از قواعد سادۀ هندسی که در اصطلاح ریاضی trilateration نامیده می‌شود و به کمک اندازه‌گیری فاصلۀ خود از 4 ماهواره، موقعیت دقیق خودروها یا اشخاص را محاسبه می‌کنند. گیرنده‌های جی پی اس این فاصله را با انتشار امواج رادیویی که با سرعت نور در حرکت هستند، اندازه‌گیری می‌کنند. مدت زمانی که این امواج رادیویی در راه هستند همان فاصله‌ای است که هر ماهواره با گیرندۀ جی پی اس دارد. خوب است بدانید که ماهواره‌های موقعیت‌یاب زیاد دیگری نیز در فضا هستند؛ که همانند جی پی اس کار موقعیت‌یابی را انجام می‌دهند. هر ردیابی که بتواند به تعداد ماهواره‌های بیشتری متصل شود، صحت و دقت اندازه‌گیری بالاتری نسبت به سایرین خواهد داشت.
ماهواره های سیستم موقعیت یاب جهانی
سیستم موقعیت یابی جهانی دارای 24 ماهواره است که در مدارهایی به فاصله 24000 مایل از سطح دریا به دور زمین گردش می‌کنند. هر یک از این ماهواره ها دارای سرعتی معادل 7000 مایل بر ساعت بوده و در طی 12 ساعت یک دور کامل به دور زمین می‌زنند. GPS Satellites انرژی مورد نیاز خود را از طریق خورشید تامین نموده و زمانی که در سایه زمین حرکت می‌کنند، باتری های خورشیدی 5.5 متری به کمکشان می‌آیند.
اولین ماهواره در سیستم GPS سال 1978 وارد مدار زمین شد و شبکه 24 عددی این ماهواره ها در سال 1995 تکمیل گردید. ماهواره های این سیستم را NAVSTAR نیز می‌نامند. هر یک از NAVSTAR ها حدود 1000 کیلوگرم وزن داشته و طول عمر مفیدشان 10 سال است. انرژی مصرفی آن‌ها نیز کمتر از 50 وات است.
سیستم جی پی اس از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟
سیستم جی پی اس دارای سه بخش مختلف است که با همکاری یکدیگر خدمات مورد نیاز کاربران را فراهم می‌کنند. این بخش‌ها عبارتند از: بخش فضایی، کنترل و کاربر.
1- بخش فضایی (Space Segment)
بخش فضایی متشکل از 24 تا 32 ماهواره است که در مدار میانی زمین گردش می‌کنند. علاوه بر این در Space Segment تاسیسات مورد نیاز برای آماده سازی و پرتاب ماهواره ها را نیز شامل می‌شود. نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا مسئول پایه‌گذاری و توسعه این بخش از سامانه جی پی اس بوده است.
2- بخش کنترل (Control Segment)
بخش کنترل شامل ایستگاه های کنترل زمینی است که هر یک مختصات معلومی دارند. برای تعیین موقعیت این ایستگاه ها از روش‌های کلاسیک نظیر VLBI (روش تعیین فواصل بلند توسط کوازارها) و SLR (روش فاصله سنجی ماهواره ای با امواج لیزر) استفاده می‌شود.
در بخش کنترل یک ایستگاه اصلی کنترل زمینی (MCU)، یک ایستگاه اصلی کنترل زمینی دیگر به عنوان پشتیبان، یک میزبان آنتن های اختصاصی و اشتراکی برای سامانه و ایستگاه های پایش قرار می‌گیرند.
3- بخش کاربری (User Segment)
آخرین بخش در سیستم موقعیت یابی GPS ، بخش کاربری است که شامل صدها هزار کاربر نظامی آمریکایی و متحدان آن و صدها میلیون کاربر مدنی، عمومی یا علمی می‌باشد. تمام این کاربران از سیستم موقعیت یابی جهانی برای تعیین موقعیت استاندارد استفاده می‌کنند. در واقع تمام گیرنده‌های روی زمین در گروه کاربری قرار می‌گیرند.
بخش کاربری خود شامل دو بخش است:
- آنتن دریافت‌کننده اطلاعات ارسالی از ماهواره‌ها
- گیرنده (پردازش‌کننده اطلاعات دریافتی و تعیین‌کننده موقعیت محل آنتن)
کاربرد جی پی اس چیست ؟
به طور کلی کاربرد دستگاه جی پی اس به بخش‌های مختلفی تقسیم می‌شود. به غیر از جی پی اس آنلاین و معمولی که در تلفن‌های خود از آن استفاده می‌کنیم، از دستگاه جی پی اس، برای کارهای خاصی در صنایع مختلف نیز استفاده می‌شود. برخی از صنایعی که از این سامانه استفاده می‌کنند عبارتند از:
1. حمل و نقل هوا و فضا ( جی پی اس یا ردیاب هوایی )
در بیشتر هواپیماهای مدرن از گیرنده‌های GPS (ردیاب هوایی) برای تعیین موقعیت لحظه‌ای هواپیما استفاده می‌شود. همچنین نصب جی پی اس امکان تهیۀ نقشه از مقصدهای مختلفی که هواپیما در آن قرار گرفته را ایجاد می‌کند. از دیگر کاربردهای جی پی اس در حمل و نقل هوایی می‌توان به امکان ردیابی هواپیما و هدایت خلبان در صورت تغییر شرایط آب و هوایی یا هر مسألۀ دیگری که ممکن است بوجود بیاید، اشاره کرد.
2. تاثیر جی پی اس در زمینه های علمی
امروزه محققان به طور جدی از برنامه جی پی اس در زمینه‌های علمی استفاده می‌کنند. اختراع GPS به دانشمندان کمک کرده که بتوانند با نصب جی پی اس بر روی سوژه‌های تحقیقاتی خود، حرکت آن‌ها را به طور خودکار ضبط کنند. محققان می توانند توسط این وسیله اطلاعات دقیقی از آن‌ها به دست بیاورند.
3. حمل و نقل دریایی
یکی از حساس‌ترین کاربردهای دستگاه جی پی اس استفاده از آن در حمل و نقل دریایی است. به کمک این دستگاه بسیار دقیق، کاپیتان‌ها اطمینان حاصل می‌کنند که کانال‌های آبی شفاف هستند و هیچ مانعی در مسیر حرکت آن‌ها وجود ندارد. این نوع از جی پی اس برای ماهی‌گیران و دیدن واضح ماهی‌ها در زیر آب بسیار پرکاربرد است. به طور کلی می توان گفت استفاده از جی پی اس در کشتی رانی، کایت سواری، قایقرانی، ماهیگیری و … بسیار اهمیت دارد.
4. دستگاه جی پی اس نقشه برداری
کاربرد جی پی اس در نقشه‌برداری یکی از اصلی‌ترین موارد استفاده از GPS است. از آنجا که نقشه‌برداری و اندازه‌گیری به دقت بسیار بالایی نیاز دارد و در ابزارهایی مثل دوربین، متر و … خطا صفر نیست، استفاده از GPS بسیار فراگیر شده است. با در اختیار داشتن این وسیله پرکاربرد می‌توان ابعاد و مختصات دقیق زیربنای یک ساختمان یا زمین را محاسبه کرد. از مواردی که جی پی اس می‌تواند به نقشه برداری پروژه های عمرانی کمک کند، عبارتند از:
- نقشه برداری کارامتری
- فتوگرامتری بصورت Real Time
- نقشه برداری هیدروگرافیک
- نقشه برداری دقیق بر روی زمین
- فتوگرامتری بدون کنترل زمینی
- انبوه سازی شبکه ژئودتیک را می‌توان نام برد.
5. جی پی اس نظامی
وزارت دفاع ایالات متحده نخستین نهادی بود که سیستم جی پی اس آنلاین را توسعه داد و از آن زمان این سیستم توسط نیروهای نظامی بی‌شماری در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه ردیاب آهنربایی نظامی کاربردهای متنوعی در این امور دارد و می‌توان از آن برای ردیابی جنگ‌افزارهایی از قبیل موشک‌ها و سربازها در طول جنگ استفاده کرد.
6. پیگیری اجرای قانون
پلیس هنگام انجام تحقیقات، گرفتن مظنونین، مجرمان و برای پیداکردن افرادی که ممکن است جانشان در خطر باشد برای ردیابی از جی پی اس استفاده می‌کند.
7. پیدا کردن حیوانات خانگی
امروزه با فراگیرشدن نگه‌داری از حیوانات خانگی، محافظت از این حیوانات به یکی از اصلی‌ترین دغدغه‌های صاحبان آن‌ها تبدیل شده است. با نصب جی پی اس بر روی حیوانات خانگی می‌توان به راحتی آن‌ها را کنترل کرد و حرکت آن‌ها را زیر نظر گرفت. از دیگر امکانات دستگاه جی پی اس برای حیوانات خانگی می‌توان به امکان مشخص‌کردن محدودۀ حرکت اشاره کرد. به کمک این ویژگی می‌توانید با خیال راحت از گردش در کنار حیوانات خانگی لذت ببرید و از طریق اپلیکیشن نصب‌شده بر روی تلفن همراه آن‌ها را به طور آنلاین کنترل کنید.
8. دستگاه جی پی اس کوهنوردی و طبیعت گردی
گاهی غرق‌شدن در زیبایی‌ها و جاذبه‌های طبیعت می‌تواند منجر به اتفاقات ناگواری مثل گُم‌شدن در کوه‌ها و دل طبیعت شود. یکی از ابزارهای ضروری برای کوهنوردی و طبیعت‌گردی GPS است. به کمک این وسیلۀ پرکاربرد می‌توان جهت پیمایش مسیر و جهت برگشت از مسیر طی‌شده را مشخص کرد. علاوه بر این در هنگام خروج از مسیر تعریف‌شده به فرد هشدار داده می‌شود. همچنین با داشتن دستگاه جی پی اس کوهنوردی و طبیعت‌گردی می‌توان از میزان سختی مسیر، مسافت باقی‌مانده و اطلاعات دقیق مسیر اطلاع پیدا کرد و با خیال راحت به گشت و گذار ادامه داد.
9. سفر به مناطق ناشناخته
ماجراجویانی که به سفرهای ناشناخته علاقمند هستند، می توانند به کمک GPS مسیر خود را پیدا کنند. همچنین با این فناوری می توان مختصات دقیقی از محل مسافران برای تیم های پشتیبانی ارسال نمود. به این ترتیب امنیت افراد بهتر حفظ می شود و در صورت نیاز به کمک می توان سریع تر به آن ها دسترسی پیدا نمود.
10. عملیات نجات در زمان بروز حادثه
مدیریت بحران در زمان بروز حوادث ناگواری مانند سیل و زلزله بسیار سخت است. ضمن اینکه ممکن است جان امدادگران هم در خطر باشد. دانستن مختصات دقیق افراد تیم نجات یکی از عوامل موثر در بهبود کمک رسانی و حفظ امنیت گروه می باشد. جی پی اس این امکان را به تیم نجات می دهد که همواره از محل دقیق هر یک از اعضا اطلاع داشته باشند.
11. کنترل ترافیک
یکی از مشکلات در شهرهای بزرگ کنترل صحیح ترافیک در خیابان های اصلی است. به کمک فناوری جی پی اس می توان از ترافیک لحظه ای در تمام نقاط شهر اطلاع یافته و در صورت لزوم اقدامات پیشگیرانه را برای سرعت بخشیدن به رفع مشکل انجام داد.
12. ردیابی وسایل نقلیه
یکی از جذاب ترین قابلیت های GPS امکان ردیابی وسایل نقلیه است. در واقع این فناوری به شما این امکان را می دهد که در هر لحظه از موقعیت جغرافیایی وسایل نقلیه خود اطلاع داشته باشید. استفاده از جی پی اس در ساخت دزدگیرهای ماهواره ای عملیات سرقت را برای دزدان با مشکلات عدیده ای مواجه کرده است.
13. مدیریت اصولی محیط زیست
شاید برایتان جالب باشد که بدانید می توان از جی پی اس در مدیریت صحیح محیط زیست نیز کمک گرفت. به کمک این فناوری می توان نقشه دقیقی از محل آتش سوزی در جنگل ها بدست آورد، حیات وحش منطقه را ارزیابی نمود، تعداد درختان یک جنگل و روند قطع شدن آن ها را در کنترل در آورد و … .
14.خطوط راه آهن
خطوط راه آهن یکی دیگر از مصارف جی ی اس در مدیریت شهری است. در واقع به کمک این فناوری می توان از مسیرهای راه آهن و حرکت قطارها اطلاعات مفیدی کسب نمود. به این ترتیب می توان از بروز حوادثی مانند تصادفات قطارها جلوگیری نمود.
15. مصارف تجاری
امروزه سامانه های مختلفی برای مدیریت پرسنل یک سازمان طراحی شده اند که از طریق آن می توانید تک تک لحظات کارمندانتان را تحت کنترل داشته باشید. این عمل به افزایش بهره وری پرسنل در یک سازمان کمک شایانی می کند.
16. سرگرمی
سیستم GPS در کاهش خطرات هنگام بازی و سرگرمی موثر است. به طور مثال در زمان گردش درون جنگل می توان از عدم گم شدن اعضای گروه اطمینان یافت. هنگام دوچرخه سواری در مناطق ناشناخته، امکان خارج شدن از مسیر اصلی کاهش می یابد. این دو مثال تنها بخش کوچکی از قابلیت های جی پی اس در ایجاد امنیت برای سرگرمی و بازی می باشد.
انواع گیرنده جی پی اس
گیرنده‌های جی پی اس انواع مختلفی دارند که هر شخص بسته به نیاز خود از آن ها استفاده می‌کنند. در حقیقت اساس کار تمام جی پی اس های نام برده شده مشابه است و چیزی که متفاوت است، نحوه و محل استفاده از آن‌هاست.
1. گیرنده پایه (Basic GPS Receiver):
همانطور که از نام آن پیداست گیرنده پایه جی پی اس ساده ترین و ارزانترین نوع در بین گیرنده هاست. طبیعتاً با علم به پایه بودن این گیرنده، نمی‌توان توقع داشت از امکانات دستگاه های پیشرفته برخوردار باشد. امکانات این گیرنده عبارتند از:
- موقعیت یابی، جهت تعیین طول و عرض جغرافیایی
- جهت یابی به کمک قطب نمای الکترونیکی
- تعیین ارتفاع از سطح دریای آزاد
- موقعیت ماهواره‌ها و قدرت سیگنال ها
- محاسبه، ذخیره و نمایش مسیر پیموده شده
- کمک به یافتن مسیر و هدایت کاربران
2. گیرنده دستی (Handheld GPS Receivers):
این نوع از دستگاه‌ها که به گیرنده‌های نقشه‌بردار معروفند، برای عملکرد نیاز به یک صفحه نمایشگر دارند و قیمت بالاتری نسبت به گیرنده پایه دارند. در واقع زمانی که شما این گیرنده دستی را خریداری می‌کنید، باید آن را به رایانه خود متصل نمایید. سپس نقشه دلخواه خود را به گیرنده می‌دهید و مسیر خود را مشخص می‌کنید. حالا این دستگاه شما را به سمت مسیر صحیح که از قبل مشخص شده راهنمایی خواهد کرد. البته باید توجه داشته باشید ظرفیت این گیرنده ها محدود است و برای بارگزاری همزمان چندین نقشه باید از یک حافظه جداگانه کمک گرفت.
3. گیرنده جی پی اس خودرو:
احتمالا با این نوع گیرنده آشنایی بیشتری داشت باشید. راهنماهای مسیری که بر روی خودروها با یک صفحه نمایشگر نسبتاً بزرگ، نصب می‌شود. گیرنده های جی پی اس خودرو این امکان را دارند که بتوانند به صورت صوتی راننده را به سمت مسیر صحیح راهنمایی کند و این یک قابلیت بسیار مفید محسوب می‌شود.
4. گیرنده جی پی اس PDA:
منظور از PDA سیستم هایی کوچک و قابل حمل هستند که بجای رایانه به کار برده می‌شود و امکانات زیادی دارد. یکی از مهم ترین مزیت های این سیستم ها متصل شدن به جی پی اس است. واضح است که به دلیل بزرگ بودن صفحه نمایشگر استفاده از آن ها بسیار آسان و راحت است. برای برقراری ارتباط ین این سیستم ها با جی پی اس چند روش وجود دارد:
- استفاده از Sleeve
- حافظه CF
- بلوتوث جی پی اس
- اتصال PDA با استفاده از کابل
گیرنده های جی پی اس از نظر نوع کاربری
گیرنده های جی پی اس بر اساس نوع کاربری و امکاناتی که در هر کدام از زمینه‌های مورد نیاز دارند، به پنج دسته تقسیم می‌شود:
1- گیرنده جی پی اس دستی
گیرنده جی پی اس دستی در حقیقت دستگاهی کوچک و هم اندازه یک گوشی تلفن همراه است که می‌تواند مکان کاربر را با دقت 3 تا 5 متر تعیین کند. برخورداری از 12 کانال دریافت اطلاعات از ماهواره، ثبت حداکثر 50 مسیر در 125 شاخه، قابلیت ثبت حداکثر 1000 نقطه و … از جمله امکاناتی است که گیرنده GPS دستی در اختیار کاربر می‌گذارد.
2- گیرنده جی پی اس هوایی
گیرنده جی پی اس هوایی در ظاهر دستگاهی مشابه گیرنده های دستی است. اما مهم‌ترین تفاوت میان این دو در صفحات نمایش، امکانات نصب و بهینه‌سازی داده های آن‌ها برای استفاده روی هواپیما یا بالگرد می‌باشد.
3- گیرنده جی پی اس دريائی
گیرنده جی پی اس دریائی نیز مشابه دستگاه های دستی است. با این تفاوت که GPS های دریایی جهت قرار گرفتن روی شناورها و کشتی‌ها بهینه‌سازی شده است.
4- گیرنده جی پی اس دقيق
گیرنده جی پی اس دقیق طوری طراحی شده که بتواند با به کارگیری روش‌های مختلف اصلاح خطا، دستگاه موقعیت یابی را تا 5 میلیمتر بالا ببرد. به همین جهت از این گیرنده ها برای برداشت‌های دقیق و نقشه بردازی استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها اغلب به صورت ست‌های 2 یا 3 عددی به کار گرفته می‌شوند.
5- گیرنده جی پی اس رديابی
گیرنده جی پی اس ردیابی همانطور که از نامش پیداست برای ردیابی اشیا و افراد به کار برده می‌شود. این گیرنده ها دارای برد جداگانه و آنتن مجزا می‌باشد و از آن‌ها در سیستم‌های ردیابی به وفور استفاده می‌شود.
بهترین کاربرد جی پی اس چیست؟
امروزه محافظت از دارایی هایی نظیر وسایل نقلیه یکی از دغدغه های مهم شهروندان در تمام جوامع است. قطعا اطلاع داشتن از موقعیت مکانی خودرو در هر لحظه می‌تواند آرامش خاطری برای مالکان به وجود آورده و امنیت ماشین ها را بیش از گذشته تامین نماید. استفاده از گیرنده چی پی اس ردیابی برای این منظور راهکاری ایده‌آل بوده و از نگاه بسیاری از افراد این بهترین کاربرد GPS ها در جوامع امروزی می‌باشد. ردیاب خودرو رادار نیز مجهز به گیرنده های جی پی اس ردیابی می‌باشد.
عوامل موثر در دقت دستگاه GPS چیست؟
دقت دستگاه GPS به متغیرهای زیادی بستگی دارد؛ از جمله:
- تعداد ماهواره‌های موجود و محیط شهری: دقت دستگاه در مناطق باز و فاقد ساختمان‌های بلند، بسیار بالاتر و دقیق‌تر خواهد بود. اما هنگامی که GPS توسط ساختمان‌های بزرگ احاطه شده است، سیگنال‌های ماهواره توسط ساختمان‌ها مسدود می‌شوند.
- تأثیرات جوّی: طوفان‌های سنگین از دیگر عوامل تأثیرگذار بر دقت جی پی اس به شمار می‌رود.
- نصب دستگاه GPS: دقت در نصب صحیح دستگاه طبق دستور العملی که برای آن ذکر شده یکی از عوامل مهم برای دقت بالای آن خواهد بود.
- عمر مفید دستگاه جی پی اس: GPS مانند هر وسیله هوشمند دیگر عمر مفید تعریف‌شده‌ای دارد که باید به آن توجه داشت. عواملی مانند کیفیت مواد استفاده شده در بدنه و میزان محافظت بُرد دستگاه در برابر شرایط فیزیکی ( ضربه، رطوبت و …)، قطعات استفاده شده درون دستگاه، سیم ها و اتصالات و … در عمر هر دستگاه جی پی اس موثر هستند.
استفاده از جی پی اس چه مزایایی دارد؟
- داشتن زمان بندی دقیق
- دقت بسیار زیاد در موقعیت یابی
- پوشش جهانی
- ارائه خدمات به صورت رایگان برای افراد
- قابلیت دسترسی آسان و همگانی
- کارکرد صحیح در هر شرایط آب و هوایی
- دقت نسبی IPPM برای طول های کوتاه از ۱ تا ۱۰۰ کیلومتر
- تعیین سرعت در سه محور، زمان، تعیین فاصله، سمت، گرا و نقاط مبدا و مقصد
- توانایی دید همزمان با یک گیرنده
علت خطا در جی پی اس ها چیست؟
سیستم موقعیت یابی جی پی اس آمریکایی در اغلب مواقع دارای دقت بالایی است و اطلاعات کاربردی و دقیقی در اختیار کاربران می‌گذارد. با این حال این سیستم در ابتدا برای اهداف نظامی طراحی شده و به همین جهت راهکارهایی برای از کار انداختن آن وجود دارد. این راهکارها می‌توانند دلایلی برای خطا در GPS ها به شمار آیند که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:
- سرعت حرکت سیگنال‌های حاوی اطلاعات برای ایستگاه های زمینی بسیار آهسته است. به همین جهت گاهی شرایط بد اتمسفرها موجب به وجود آمدن خطا در ارسال اطلاعات خواهد شد.
- وجود ساختمان‌های بلند در سطح شهرها و کوهستان‌ها دلیل دیگری بر ایجاد خطا در ارسال اطلاعات به ایستگاه های زمینی بوده و سرعت سیگنال را کاهش خواهد داد.
- اگر کاربر دور از دسترسی ماهواره ها باشد، امکان بروز خطا در موقعیت گزارش شده وجود دارد.
- سیستم موقعیت یابی جی پی اس در اغلب مواقع قادر به شناسایی مسیرهای زیرزمینی و زیرآب نبوده و در چنین شرایطی پیغام خطا برای کاربر ارسال می‌شود.
مکان‌یابی افراد با سیگنال آنتن‌های BTS در سیستم GPS
گوگل از روشی خلاقانه جهت یافتن موقعیت کاربری با GPS خاموش تلفن همراه استفاده می‌کند. این روش با آنالیز توان آنتن‌های BTS اجرا می‌شود. در حقیقت گوگل زمانی که یک کاربر جی پی اس تلفن همراهش روشن است، مقدار توان سیگنال آنتن‌های مختلف اطراف را اندازه‌گیری نموده و این اطلاعات را به همراه ID مربوط به همان آنتن و عرض و طول جغرافیایی بدست آمده از جی پی اس، در دیتابیس های خود روی اینترنت آپلود می‌کند. سپس برای یافتن موقعیت تقریبی کاربری که GPS تلفن همراهش خاموش است اما به اینترنت دسترسی دارد، شروع به پردازش توان سیگنال ها و مقدار IDها نموده و به این ترتیب مکان وی را شناسایی می‌کند. با توجه به اینکه مقدار توان سیگنال آنتن های BTS و ID آن ها با توجه به تراکم جمعیت، آب و هوا و … تغییر می‌کند، گوگل اطلاعات دیتابیس های خود را به صورت مداوم آپدیت می‌نماید.
لازم به ذکر است که هر یک از سیگنال ها در آنتن های BTS دارای مجموعه‌ای از IDهاست که به صورت یکتا از همدیگر قابل تفکیک هستند.
ال بی اس چیست؟
ال بی اس (LBS) یک سرویس مکان مبنا است که هنگام قرار گرفتن در نقاط کور به کمک کاربر می‌آید تا مختصات موقعیت وی را تعیین کند. در حقیقت این فناوری زمانی وارد عمل می‌شود که هیچ‌گونه سیگنالی میان جی پی اس و ماهواره ها برقرار نمی‌شود. در این شرایط LBS به نزدیکترین دکل مخابراتی اطراف خود، سیگنالی ارسال نموده و پس از گرفتن اطلاعات لازم از این دکل موقعیت تقریبی کاربر را مشخص می‌کند.
دیگر سیستم های موقعیت یابی
1- سیستم موقعیت یابی روسی (GLONASS)
2- سیستم موقعیت یابی اروپایی (Galileo)
3- سیستم موقعیت یابی چینی (Beidou)
4- سیستم موقعیت یابی چینی (COMPASS)
ما در این مقاله سعی کردیم تمامی مطالبی که مربوط به این حوزه می شود را ذکر و توضیح دهیم. نظراتتون رو از طریق کامنت زیر این نوشته برای ما بزارید.
سوالات متداول💡