28-01-2019, 11:05 PM
(08-12-2018, 12:05 PM)hadi babaei نوشته است: [ -> ]سوال اول : GPS مخفف چه عبارتی و به چه معناست ؟
سوال دوم : نرم افزار نقشه یابی در خودرو چگونه عمل میکند ؟
سوال سوم : چگونه مختصات جغرافیایی محل مورد نظر بدست می آید
GPS چيست؟
GPS مخفف كلمات Global positioning system به معناي سيستم تعيين موقعيت جهاني است و عملاً شبكه اي از ماهواره هاست كه براي نقاط مختلف كره زمين مي تواند ارتفاع طول و عرض جغرافيايي را تعيين كند. امروزه GPS بيش از گذشته كاربردي شده و در زندگي روزمره استفاده مي شود به عنوان مثال كامپيوترهاي ناوبري كه روي خودروهاي امروزي نصب شده اند بوسيله سيستمGPS كار مي كنند و مي توانند بهترين مسير را به شما با توجه به موقعيت كنوني اعلام كنند. همينطور به كاربرد آن در تلفن هاي همراه و سيستمهاي ساعت دقيق مي توان اشاره كرد. و سيستم هاي گيرنده رسيور هم به سرعت در حال فراگيري هستند.
براي اينكه GPS بتواند كار كند 24 ماهواره در مدار زمين قرار گرفته اند. هر ماهواره به گونه اي در فضا قرار گرفته كه هر گيرنده روي زمين بتواند با 4 ماهواره ارتباط برقرار كند. هر ماهواره داراي يك كامپيوتر، راديو و يك ساعت خودكار است. اين ساعت از فركانس اتم به جاي كوارتز يا چرخدنده استفاده مي كند چون اتم بسيار دقيق تر است براي محاسبه طول و عرض جغرافيايي حداقل به 3 ماهواره نياز است و اگر ماهواره چهارم در محدوده برد گيرنده باشد آنگاه مي توان ارتفاع از سطح دريا را هم اندازه گرفت. هر چه تعداد ماهواره هاي در دسترس بيشتر باشد دقت محاسبات بيشتر است. امروزه سيستم هاي گيرنده GPS در طيف وسيعي از مدل هاي قابل حمل و نقل كوچك دستي تا ايستگاههاي زمين شناسي ساخته مي شوند.
به هر حال استفاده از GPS از كاربردهاي نظامي گرفته تا وسايل بازي الكترونيكي در حال گسترش است. احتمالاً در آينده كاربردهاي بيشتري از آن كشف خواهد شد. و امروزه GPS به عنوان امكانات قابل نصب مطرح است و احتمالاً در آينده به عنوان يك تجهيز استاندارد مورد استفاده قرار خواهد گرفتBaba.:
سیستم GPS چگونه کار میکند؟
از سال ۱۹۹۴ میلادی بیش از ۱۲ ماهواره برای ارائه سرویس جی‌پی‌اس راهی مدار زمین شده‌اند. این ماهواره‌ها در ارتفاع ۲۱٫۰۰۰ کیلومتری زمین به سر می‌برند که در شش گروه یا سطح مختلف قرار گرفته‌اند. ماهواره‌های مورد نظر به نوعی تنظیم شده‌اند که هیچ‌گاه با حرکت در مدارهای مختلف روی همدیگر همپوشانی ندارند. هر یک از این ماهواره‌ها با حرکت از سوی غرب به شرق و داشتن سرعت ۱۲٫۸۷۴ کیلومتر در ساعت، دو بار در روز کره‌ی زمین را دور می‌زنند. هر یک از ماهواره‌ها بصورت مداوم اطلاعات زیر را به ایستگاه‌های زمینی گزارش می‌دهند:
کد Pseudorandom که شماره‌ی اختصاصی برای هر یک از ماهواره‌ها را نمایش می‌دهد.اطلاعات تقویمی که مربوط به ارسال اطلاعات شامل تاریخ، زمان و سلامت ماهواره است. عدم سلامت فیزیکی ماهواره بدین معنی است که موقعیت ماهواره تغییر کرده یا مشکل دیگری برای کاربران ایجاد شده است.تقویم نجومی، با استفاده از این فاکتور ماهواره اطلاعات تقویم نجومی را نیز برای ایستگاه‌های زمینی ارسال میکند.
زمانی که شما از سیستم جی‌پی‌اس روی گوشی هوشمند، تبلت یا خودرو یا هر وسیله‌ی دیگری استفاده میکند، دو فاکتور TOA (زمان رسیدن پیام به دست گیرنده) و TOF (زمان اختصاص یافته بین خروج پیام و رسیدن به دست گیرنده) به سیستم جی‌پی‌اس که در اختیار شما است، ارسال میشود. با در دست بودن المان مشخص سرعت نور و مکان ارسال و دریافت سیگنال، دریافت کننده‌ی GPS موقعیت مکانی شما را روی زمین مشخص میکند. زمانی که برای مثال با استفاده از خودروی شخصی خود در بزرگراه در حال حرکت هستید، سیستم جی پی اس مورد استفاده، سرعت حرکت را محاسبه کرده و به شما نمایش می‌دهد که غالبا از سرعتی که خودروی شما نمایش می‌دهد، کمتر است، این به معنای اشتباه سیستم جی پی اس نیست و باید به این سیستم اعتماد کرد، چراکه کیلومتر شمار خودروها معمولا سرعت حرکت را کمی بیشتر از مقدار واقعی آن نمایش می‌دهند. با توجه به اینکه سیگنال ارسال شده توسط ماهواره علت عبور از لایه‌های مختلف جو نظیر یونوسف، لایه بالایی جو در فاصله‌ی ۶۰ تا ۱۰۰۰ کیلومتری سطح زمین دچار تاخیر میشود، از این‌رو ماهواره‌های جی‌پی‌اس سیگنال‌های خود را با اعمال فاکتوری برای اصلاح موارد ارسال شده، مخابره می‌کنند.
جی‌پی‌اس برای اطلاع از موقعیت مکانی شما نیازمند ارتباط با سه ماهواره در مدار زمین است که البته ماهواره‌ی چهارم نیز برای تعیین ارتفاع کاربر مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صورتی که بیش از چهار ماهواره‌ی شناسایی شده و سیستم دریافت کننده قادر به برقراری ارتباط باشد، کیفیت تشخیص موقعیت مکانی کاربر بسیار بالاتر خواهد بود و دقت این سیستم افزایش پیدا میکند. در صورتی که عوامل مخل وارد چرخه‌ی موقعیت یابی شوند، ماهواره‌ها از فاکتورهای اصلاح برای بالا بردن دقت سیستم جی پی اس استفاده می‌کنند.
اولین ماهواره‌ی مربوط به سیستم جی‌پی‌اس در سال ۱۹۷۸ میلادی راهی مدار زمین شد. در حال حاضر ماهواره‌های موجود در مدار زمین که تحت سیستم جی‌پی‌اس فعالیت می‌کنند می‌توانند تا ۱۰ سال بصورت عملیاتی کار کنند. هر یک از ماهواره‌ها روی زمین وزنی بیش از ۹۰۰ کیلوگرم دارند و قطر هر یک به بیش از پنج متر میرسد که البته این قطر با احتساب پره‌های مربوط به قرارگرفتن باتری‌های خورشیدی محاسبه شده است. فرستنده‌ی ماهواره‌ها سیگنال‌هایی را با قدرت ۵۰ وات مخابره می‌کنند.
البته باید به این نکته نیز اشاره کرد که پیشرفت در حوزه‌ی مکان‌یابی روز به روز پیشرفته‌تر شده و دستگاه‌های گیرنده‌ی مورد استفاده روی زمین نیز هر روز دقیق‌تر و کوچک‌تر از پیش می‌شوند. دارپا تراشه‌ی جی‌پی‌اس را توسعه داده که از سکه‌ی یک پنی کوچک‌تر بوده و از وجود سه ژیروسکوپ، سه شتاب سنج و ساعت داخلی بهره می‌برد. تحقیقات دیگری نیز در جریان است تا زمان‌بندی تراشه‌های دریافت کننده‌ی جی‌پی‌اس را بیش از پیش بهبود بخشد. هدف از تمام این اقدامات، توسعه‌ی سیستم جی‌پی‌اس بسیار پیشرفته‌ای است که قدرت آن با سیستم‌های چند هزاردلاری برابری کرده و می‌توان از آن روی سیستم خودروهای اطلاع‌رسانی خودروها استفاده کرد.

قدرت دریافت کننده‌ی سیستم جی پی اس مورد استفاده روی گجت‌ها تا چه اندازه دقیق است؟
سیستم جی‌پی‌اس برای اولین بار با کاربری نظامی به منظور افزایش دقت ناوبری در زیردریایی، هواپیما و سایر ادوات نظامی مورد آغاز به کار کرد. سیستم جی‌پی‌اس به گونه‌ای تنظیم شده بود که تا سال ۲۰۰۰ اطلاعات با دقت کمتری را برای کاربران غیرنظامی ارسال می‌کرد. در صورت استفاده‌ی غیرنظامی از این سرویس، سیگنال‌ها بصورت رمزنگاری نشده به دریافت کننده ارسال می‌کرد که از این‌رو دقت موقعیت یابی در آن زمان ۱۰۰ متر بود. دقت ۱۰۰ متری برای استفاده در سیستم‌های ناوبری نظیر خودرها و مسیریابی چندان کاربردی نبود، دست آوردن طول و عرض جغرافیایی از چندین طرق مقدور میباشد از جمله تحصیل آن از طریق دستگاهها GPS دستی یا GPS دستگاه موبایل میباشد. غالب متقاضیان به روش تحصیل طول و عرض جغرافیایی از این دو طریق آشنا نیستند .
راه ساده ی دیگری که برای تحصیل طول و عرض جغرافیایی به نظر میرسد،به دست آوردن آن از طریق نرم افزار گوگل ارث (google earth ) میباشد .
در این روش با ورود به نرم افزار گوگل ارث ( اگر این نرم افزار را در اختیار ندارید ابتدا باید آن را در رایانه خود نصب کنید ) ابتدا خانه یا محل مورد نظر خود را در کره گوگل ارث پیدا کنید و تا نزدیک ترین حد امکان بر روی محل مورد نظر زوم کنید. سپس از قسمت نوار ابزاز گوگل ارث گزینه (( افزودن )) را انتخاب نموده و در ابزار مذکور گزینه(( مکان نشان )) را انتخاب کنید. با انتخاب این گزینه مکان نشان به شکل نشانه گذار یا دوک زرد رنگ ظاهر میشود، از طریق موس کامپیوتر خود، مکان نشان را به نحوی جابجا کنید که وسط مربع مکان نشان، تقریبا در مرکز ملک مورد نظر شما قرار گیرد سپس در صفحه مربوط به مکان نشان گزینه تایید را بزنید. با این کار مختصات محل مورد نظر تعیین میشود . به نحوی که با راست کلیک بر روی نشانه ( شکل مکان نشان انتخاب شده در محل مورد نظر) و انتخاب گزینه مشخصات مجدد می توانید مختصات ( طول و عرض جغرافیایی ) تعیین شده را مشاهده کنید .
نکته : ممکن است طول و عرض جغرفاییایی که از این طریق به دست آورده اید به درجه نباشد. طول و عرض جغرافیایی باید با دو عدد صحیح و شش رقم اعشار باشد ( مثلا عرض : 34.645355 ، طول : 50.857818 ). برای اینکه مختصات به دست آمده را به درجه تبدیل کنید باید. در نوار ابزار گوگل ارث گزینه (( ابزار )) را انتخاب نموده و در صفحه باز شده گزینه ای با عنوان (( گزینه ها )) را انتخاب کنید با انتخاب آن صفحه ای باز میشود که در آن سربرگهایی وجود دارند که شما با انتخاب سربرگ (( نمای سه بعدی)) در قسمتی به نام (( نمایش طول / عرض جغرافیایی )) گزینه (( درجات اعشاری )) را تیک بزنید. با این کار مختصات به دست آمده شما به صورت درجه (دو عدد صحیح و شش رقم اعشار ) نمایش داده خواهد شد .

توضیح اینکه اگر مختصات ( طول و عرض جغرفیایی ) املاک را در قسمت جستجوی مکان گوگل ارث ( قسمت پرواز به ) وارد کنید(بدین نحو که از چپ به راست ابتدا عرض جغرفایایی و سپس با یک فاصله طول جغرافیایی وارد شود مثلا : 50.857818 34.645355 ) و اقدام به جستجو کنید . گوگل ارث بری روی مکان مورد نظر شما زوم خواهد کرد.