المرح الغامض 01-02-2008 11:15 PM نظام تحديد المواقع العالمي Gps ..!   يعتبر نظام تحديد المواقع العالمي GPS من أحدث الأنظمة التي تستخدم في تحديد المواقع على الرغم من انه احد التطبيقات العسكرية إلا انه أصبح في متناول الجميع. كيف يعمل نظام الـ GPS؟ يعمل النظام استنادا إلى المعلومات المستقاة من أكثر من 24 قمراً اصطناعي مدارياً شمسياً والتي تدور حول الأرض بحوالي 12 ألف ميل. حيث يقوم جهاز استقبال النظام بالبحث عن الترددات من ثلاثة أقمار ومن ثم يقوم بتحليل تلك الترددات لتأسيس خطوط الطول والعرض لتحديد الموقع. طور نظام الـ GPS من قبل الجيش الأمريكي في سنة 1987 وكان يطلق عليه نظام نافستار وكان يستقي المعلومات من قمر اصطناعي واحد ومر بعدة أبحاث وتطوير إلى أن أصبح يعمل بصورة كاملة في أوائل التسعينيات. فوائد نظام تحديد المواقع العالمية؟ يوفر هذا النظام الكثير من الخدمات حيث يستطيع المستخدمون من تحديد أوقات الشروق والغروب الأبعاد والاتجاهات واقصر الطرق للوصول لأي نقطة على الكرة الأرضية. بل لقد طورت بعض الشركات النظام ليوفر إمكانيات مثل تحديد خطوط الطول والعرض التي يمكن أن تعمل بها أي مركبة سيارة مثلا. إضافة إلى إمكانية تشغيل أو إيقاف تشغيل أي مركبة هاتفيا حاليا لا يمكن لأي سفينة او طائرة العمل بدونه. هل النظام دقيق؟ استنادا إلى الشركات المنتجة والمستفيدة يوفر النظام دقة تصل إلى أكثر من 98 % وتكون نسبة الخطأ في الغالب في حدود أمتار معدودة من 1 إلى 3 أمتار او اقل من ذلك. من يتحكم في النظام حاليا؟ تتولى وزارة الدفاع الأمريكية إدارة النظام على المستوى العالمي بالتعاون مع وزارة المواصلات الأمريكية التي تتولى التطوير والصيانة وحرس الحدود الأمريكية تتولى إدارة الجزء المدني من النظام وتقوم بعض المؤسسات الخاصة التي تعمل في مجال الأقمار الاصطناعية بتوفير الترددات للتطبيقات الأكثر تطورا من النظام. هناك وكالة خاصة بالنظام تقوم بتنسيق كافة الجهود لجعل النظام بصورة مرضية. مزايا النظام:ينفرد نظام تحديد المواقع العالمي بعدد من المزايا أدت إلى انتشار استخدامه على نطاق واسع على مستوى العالم وفي مختلف التطبيقات. نذكر من بين هذه المزايا ما يلي: لا يحتاج إلى وجود رؤية متبادلة بين النقاط المرصودة في الأعمال المساحية. يوفر أرصاداً على مدار أربع وعشرون ساعة في اليوم وفي أي مكان على سطح الكرة الأرضية. لا يتأثر بالعوامل الجوية (غيوم، أمطار، غبار، ثلوج،.....) ذو إنتاجية عالية. لا يتطلب تشغيله سوى عدد قليل من العاملين. يقدم مستوى عالٍ من الدقة. يقدم إمكانية تحديد الوقت بدقة عالية. تتوفر أجهزته بأسعار متفاوتة حسب دقتها، ما جعلها في متناول الجميع. مبادئ عمل النظام: يعتمد النظام على مبادئ أساسية معروفة جيداً في مجال المساحة الأرضية وهي: مبدأ التقاطع العكسي : وينص على أنه في حالة معرفة إحداثيات ثلاث نقاط أو أكثر فمن الممكن حساب إحداثيات أي نقطة مجهولة، وذلك بالوقوف عليها وقياس المسافات إلى تلك النقاط، كما في الشكل (1). مبدأ التقاطع العكسي. مبدأ قياس المسافة عن طريق معرفة زمن سفر الإشارة من القمر حتى المستقبل على الأرض، والذي يضرب بسرعة الضوء للحصول على المسافة . مبدأ قياس المسافة عن طريق معرفة زمن سفر الإشارة. مبدأ التصحيح النسبي للأرصاد: يصنف النظام من بين الأنظمة النسبية والتي تعتمد على عمل جهازين أو أكثر في نفس الوقت، ومن ثم حساب إحداثيات النقاط المجهولة بالنسبة إلى النقطة المعلومة ، ويمكن بهذه الطريقة الوصول إلى مستويات عالية جداً من الدقة . مبدأ التصحيح النسبي للأرصاد. علماً أنه يمكن استخدام النظام وفقاً لمفهوم الأنظمة المطلقة التي تعتمد على عمل جهاز بشكل منفرد, ولكن الدقة في هذه الحالة ستكون منخفضة كما هو الحال في الأعمال الملاحية. إن هذه المبادئ ورغم بساطة مفهومها فإنها تطبق باستخدام تكنولوجية متطورة جداً في نظام تحديد المواقع العالمي. أقسام النظام:يتألف النظام من ثلاثة أقسام أساسية، وهي قسم الفضاء ،وقسم التحكم ، وقسم المستخدم أقسام نظام تحديد المواقع العالمي. قسم الفضاء: يعد قسم الفضاء العصب الأساس في النظام، ويتألف من كوكبة من الأقمار الاصطناعية التي تدور حول الأرض على ارتفاع وسطي قدره 20200 كم. ولقد كان من المقرر أن تتألف هذه الكوكبة من 21 قمراً (18 قمراً فعالاً و3 أقمار احتياطية) تتم دورتها حول الأرض في 11 ساعة و 58 دقيقة (أي يتم القمر دورتين حول الأرض في اليوم الواحد)، موزعة في ستة مدارات، وذلك لأن هذه التكوين يؤمن المواصفات المطلوبة من النظام والمذكورة سابقاً. وصمم النظام على أن تطلق الأقمار على شكل أجيال متعاقبة بحيث يتم إحلال الجيل الأحدث مكان الجيل الأقدم مع المحافظة على المواصفات المذكورة. ولكن تم المحافظة على أقمار الأجيال الأقدم (التي بقيت بحالة جيدة) في الخدمة، وفي الوقت الحالي يبلغ عدد الأقمار 31 قمراً (منها 28 في حالة الخدمة الفعلية). وتبلغ تكلفة القمر حوالي 100 مليون دولار. قسم الفضاء في نظام تحديد المواقع العالمي. يقوم كل قمر بإرسال إشارة (Signal) باتجاه الأرض تتألف من مجموعة من الأقسام وتضم عدداً كبيراً من البيانات التي تستخدم لقياس المسافة بين القمر والمستقبل على الأرض، ولحساب إحداثيات القمر في كل لحظة أثناء حركته في الفضاء، وبالتالي تمكن المستقبل من حساب إحداثيات نقطة الوقوف. قسم التحكم: مهمة هذا القسم متابعة ومراقبة الأقمار بشكل مستمر وذلك من أجل ضمان عملها بشكل دقيق ولتصحيح الأخطاء التي تحدث فيها أثناء دورانها حول الأرض، ويتكون من خمس محطات متابعة واستقبال، ومحطة رئيسية للمعالجة، وثلاث هوائيات، قسم التحكم في نظام تحديد المواقع العالمي. تقوم محطات المتابعة برصد جميع الأقمار على مدار اليوم وإرسال بيانات الأرصاد إلى المحطة الرئيسية للمعالجة، التي تقوم بحساب الانحرافات في مدارات الأقمار وحساب التصحيحات اللازمة لها، ومن ثم تقوم بإرسال هذه البيانات إلى الهوائيات التي تتولى عملية إرسال البيانات إلى الأقمار أثناء دورانها حول الأرض وذلك للمحافظة على البيانات التي يرسلها القمر محدثة ودقيقة كي يتم حساب إحداثيات النقاط على سطح الأرض بشكل دقيق. قسم المستخدم: يضم هذا القسم قطاعين أساسين هما القطاع العسكري والقطاع المدني. ويتميز النظام بتغطيته لطيف واسع من التطبيقات التي تتفاوت فيما بينها من حيث الدقة ومن حيث أسعار الأجهزة والمعدات المستخدمة فيها. فهناك التطبيقات التي تتطلب دقة منخفضة مثل الأعمال الملاحية (برية، بحرية، جوية) والتي تتطلب أجهزة رخيصة الثمن وسهلة الاستعمال. والتطبيقات التي تتطلب مستوى متوسط من الدقة مثل الأعمال المساحية والتي تحتاج إلى نوع أفضل من الأجهزة والمعدات وخبرة أكبر في مجال استثمارها. وهناك أخيراً التطبيقات التي تحتاج إلى مستوى عالي من الدقة مثل دراسة تحرك القشرة الأرضية، دراسة معدل دوران الأرض إلى ما هناك من هذه التطبيقات التي تتطلب أنواع معينة من الأجهزة والتجهيزات وخبرة عالية في الاستخدام ومعالجة الأرصاد والنتائج.

الساعة الآن 12:59 AM.

Powered by vBulletin® Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd. , Designed & TranZ By Almuhajir
لا تتحمل منتديات حصن عمان ولا إدارتها أية مسؤولية عن أي موضوع يطرح فيها

a.d - i.s.s.w