(GPS (Global Positioning System

[Muhammad A]

السلام عليكم ورحمه الله وباركاته

بسم الله الرحمن الرحيم

النظام العالمي لتحديد المواقع GPS

GPS هو الاسم الاختصاري لـ Global Positioning System وهي إحدى التقنيات الحديثة المعتمدة بشكل كامل على تكنولوجيا الاتصالات والاليكترونيات وتكنولوجيا الاتصال بالأقمار الصناعية، ومهمة هذا النظام هي تحديد المواقع عن طريق الأقمار الصناعية المنتشرة في الفضاء وإعطاء الخرائط الجغرافية.

ويتكوّن هذا النظام من مجموعة من الأقمار الاصطناعية تعمل ضمن نظام يسمى Sophisticated Network Of Satellites، وبلغ عددها 24 قمرا، إلى جانب وجود 3 أقمار موضوعة كاحتياط تعمل في حالة تعطل أحد الأقمار الرئيسية العاملة وهي تمثل المرسل في النظام، وتدور الأقمار الصناعية على ارتفاع 19300 كيلومتر مرتين كلّ يوم، وتأتي موزعة على ثمانية مستويات دوران بحيث يصنع كل مستوى زاوية 55 درجة مع المستوى الآخر، ويوضع في كلّ مستوى ثلاثة أقمار.

وأما عن أنظمة الاستقبال فهي عبارة أجهزة صغيرة بحجم الهاتف النقال تحتوي على مجموعة من الدوائر الاليكترونية المعقدة يتحكم بها مايكروبوسيسور (معالج مصغر)، يقوم المستقبل بتحديد الموقع باستخدام طريقتين مختلفتين:

• باستخدام إزاحة دوبلر Doppler Shift للإشارات الكهرومغناطيسية المرسلة من الأقمار الاصطناعية، وإزاحة دوبلر تنتج عن الفرق النسبي ما بين سرعتي الأرض والأقمار الاصطناعية.
• عن طريق قياس التأخير الزمني بين الإشارات الكهرومغناطيسية الواصلة للمستقبل من الأقمار الاصطناعية.

نظرة تاريخية:

في عام 1973 بدأت وزارة الدفاع الأمريكية العمل لاستحداث نظام عالمي مهمته تحديد المواقع، وكان ذلك لاستبدال الأنظمة القديمة كخطوة لإيجاد حل لكل من:

• التغطية غير الكافية للأقمار الصناعية.
• العمليات الملاحية غير الدقيقة.

وعلى إثر ذلك صمم نظام GPS ليوفر لنا تغطية كاملة وبدقة عالية.

وقد طوّر هذا النظام على مدى عشرين سنة وبميزانية تقارب عشرات المليارات من الدولارات إلى أن وصل للشكل الذي نراه عليه الآن. وحاليا يعتبر نظام GPS النظام الرئيسي المستخدم في الملاحة الجوية في الطائرات المدنية والعسكرية، عوضا عن أنّه يستخدم كأداة قياس في المساحة إلى جانب أنظمة المعلومات الجغرافية GIS.

ملاحظة على الهامش:

تدخل المعلومات المستقبلة من الأقمار الاصطناعية إلى المعالج الدقيق الموجود في جهاز GPS ومن ثمّ تتحد مع المعلومات المخزنة عن بيانات القمر الاصطناعي كمداره وسرعة دورانه وموقعه، وتدخل إليه أيضا بيانات أخرى كتأثير الغلاف الجوي على الإشارات المرسلة وتأثير الجاذبية الأرضية على الإشارات حيث أنّ الجاذبية الأرضية تعمل على زيادة ترددها كلما اقتربت من الأرض، وبناءً على ذلك فإنّ مسألة تحديد المواقع تحتاج إلى عمليات حسابية معقدة جدا.

أنواع GPS:

• نظام الملاحة اليدوي وهو المتوفر في الجوالات و PDA إلى آخره من الأجهزة المحمولة ويسمى Handheld GPS.
• نظام الملاحة للسيارات والذي يركب على "تابلو" السيارة لمعرفة الطرقات ويسمى In-Dash GPS.
• النظام الثالث وهو نظام التعقب والذي يحدد مكان حامل الجهاز مرسل الإشارة ويسمى GPS Tracking system.

استخدامات نظام GPS:

• يستخدم بشكل شخصي لتحديد المواقع وإعطاء الخرائط الجغرافية ويأتي على شكل جهاز مستقل بحجم الهاتف النقال أو يأتي على شكل خدمة مدمجة ضمن الهواتف النقالة الحديثة.
• عمدت شركات النقل إلى تزويد مركباتها الحديثة كالسيارات والحافلات والدراجات النارية بهذه الأنظمة لتسهيل تتبع وتنظيم حركتها، وخصوصا في سيارات الأجرة وتحديدا في أوروبا حيث تستخدم هذه التقنية لإرسال أقرب سيارة متوافرة لصاحب الطلب.
• يتم تزويد الطائرات والبواخر - حتى القوارب الصغيرة - بهذه الأنظمة لتحديد مواقعها وتوجيهها نحو المسار الصحيح.
• تم إدخال هذا النظام في أنظمة الرصد الجوي لتعقب الأعاصير والرياح والأمواج الهائجة في المحيطات.
• تستخدم من قبل الهيئات العلمية لتوظيفها كأداة في البحث العلمي تساعد على تتبع هجرة الطيور والأحياء المائية ومراقبة الحرائق وحركة الجبال الجليدية.

منقول
خالص تحياتي -اخوكم
محمدعلاء الدين

[mhamdy75]

شكرا على المعلومات