جی پی اس چیست؟

جی پی اس چیست؟

زمان انتشار:

شهریور 23, 1398

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.

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.

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.

gps چیست

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.

 

ردیاب هوایی

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. 

 

 

استفاده از ردیاب در حمل و نقل دریایی

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.

حتماً بخوانید: را دقیق بشناس!
حتماً بخوانید: را دقیق بشناس!

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. 

ردیاب کوهنوردی و طبیعت گردی
حتماً بخوانید: وسیله ای مهم که نباید فراموش کرد
حتماً بخوانید: وسیله ای مهم که نباید فراموش کرد

انواع سیستم های موقعیت یابی جی پی اس

1- سیستم موقعیت یابی روسی (GLONASS)

2- سیستم موقعیت یابی اروپایی (Galileo)

3- سیستم موقعیت یابی چینی (Beidou)

4- سیستم موقعیت یابی چینی (COMPASS)

5- سیستم موقعیت یابی هندی (IRNSS)

6- سیستم موقعیت یابی  ژاپنی (QZSS)

7. سیستم موقعیت یابی آمریکایی (GPS)

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 پایه بودن این گیرنده، نمی‌توان توقع داشت از امکانات دستگاه های پیشرفته برخوردار باشد. امکانات این گیرنده عبارتند از: 
  • موقعیت یابی
  • جهت یابی
  • تعیین ارتفاع از سطح دریای آزاد
  • موقعیت ماهواره‌ها و قدرت سیگنال ها
  • نمایش و ذخیره مسیر پیموده شده

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

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

ویدئو جی پی اس چگونه کار می کند؟

در این ویدئو در مورد نحوه عملکرد جی پی اس صحبت می شود. 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.

به این پست امتیاز دهید.

بر روی یک ستاره کلیک کنید تا به آن امتیاز دهید!

میانگین امتیازات 5 / 5. شمارش آرا: 2

اولین نفری باشید که به این پست امتیاز می دهد.

ارسال این مقاله برای دوستان

مطالب مرتبط

4 دیدگاه

  1. احمدایراندوست

    هزینه خرید وتهیه رادار چندهست؟؟

    1. مدیرسایت

      شما میتوانید لینک خرید را در این صفحه ببینید :
      https://radargps.org/

  2. احمدایراندوست

    هزینه خرید وتهیه رادار چندهست؟؟

    1. مدیرسایت

      شما میتوانید لینک خرید را در این صفحه ببینید :
      https://radargps.org/

دیدگاهتان را بنویسید

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