الاخوه الاعزاء
السلام عليكم
نبذة بسيطة عن
gps
بسم الله الرحمن الرحيم
ان نظام ال جي بي اس نعمة من الوهاب جل جلاله علي خلقه حيث انه قد سهل على الانسان
في هذا الزمان كثير من الجهد و المشقة و المخاطر التي كان الاباء و الاجداد يعانون منها عند تنقلهم وترحالهم وكسب رزقهم من بلد الي بلد.
1-
نظرية الـ gps
بـنـيـت نظرية الـ جي بي اس على الانسان و القطار اي ان الانسان واقف في مكانه بالقرب من سكة القطار
وبعد فتره يسمع صوت القطار ثم يزداد الصوت كلما اقترب القطار حتي ياتي القطار الي اقصر مسافة
الى الانسان ثم يـبـدء القطار في الابتعاد رويدا رويدا ثم يختفي وعلى هذا الاساس بنيت النظرية اي
ان القمر الصناعي يخرج من زاوية الافق في السماء ثم يتم التعامل مع الجهاز ويصحح المعلومة حتي ياتي
الي اقصر مسافة له مع الجهاز ثم يرسل المعلومة الى الجهاز ثم ياتي القمر الثاني ويفعل كما يفعل
الاول ثم الثالث الى اخره وهكذا حتي يتم تحديد الموقع بعد تصحيح.
2-
متى بدأ الـ gps
بدأ الـ جي بي اس في نهاية الخمسينيات من القرن الماضي وبداية الستنيات حيث كان هنالك صراع محموم وسباق
حول السيطره علي العالم في الارض والسماء بين امريكا و الاتحاد السوفيتي المسماه حاليا روسيا
وذالك في مجال التسلح وكان من اهم ما يقلق المخططين في كلا الدولتين انذاك هو معرفة و كيفية
تحديد مواقع قواتهم المسلحة وخاصة القوات البحرية التي تمخر عباب المحيطات والبحار والخلجان
العالمية وتزويدها بمعلومات ملاحية دقيقة ليسهل معرفة مواقعها ومرقبتها وارشادها با لتوجيه
الصحيح ولذا طلبت القوات البحرية الامريكية من ادارة الدفاع بالتنسيق مع وكالة علوم الطيران
و الفضاء الامركية بتصميم نظام الدوبلر(
transit) وذلك بوضع اقمار صناعية تدور حول الارض
في مدارات ثابته علي ارتفاع 1000 كلم تقريبا من سطح الارض وتبث موجات باتجاه الارض
ليتم استقبالها بواسطة اجهزة استقبال ارضية والتي بدورها توفر للمستخدم المعلومات الملاحية
واحداثيات الموقع ولكن هذا النظام واجه مشاكل وعيوب كثيرة ازعجت المسؤلين مما اجبر المعنين
في الوكالة في التفكير في نضام اكثر حيوية واقل مشاكل واسرع في نقل المعلومات وبعد تجارب
وابحاث مضنية تم اكتشاف وتصميم نظام الـ جي بي اس ومن ميزات هذا النظام انه يوفر للمستخدم
المعلومات الملاحية والاحداثيات للمواقع بدقة عالية اكثر من النظام السابق طول اليوم و السنة
في مختلف الضروف الجويه السيئه ولاي مكان من العالم
3- مكونات نظام الـ
gps
تتكون منظومة الـ جي بي اس من عدة منظومات وهي
ا- منظومة الفضاء الخارجي وهي (
الاقمار)
ب-
التحكم و المراقبة
ج- المستقبل (
الجهاز)
شرح موجز عن المنظومات
وحدة الفضاء الخارجي (
space sigment)
تتكون هذه المنظومة من الاقمار الصناعية وعددها 24 قمر و 3 احتياط وجميعها تدور في 6 مدارات
ثابتة ويبلغ ارتفاعها 20180 كلم عن سطح الارض،، وميلان الاقمار حولي 55 درجة تقريبآ من خط الاستواء
اي انها ليست افقيه تمامآ باتجاه الارض ومن المعلوم ان كل قمر يدور حول الارض مرتين في اليوم
ويرسل موجات عاليه التردد مما يوفر لها حماية ضد التشوش و تتكون هذه الموجات من ترددين مختلفين
هما ل1.ل2 وقوتهما تقريبآ 1575 ميقاهيرتز و1227 ميقا هيرتز حيث قوة الاشاره و ان ضعف الاشاره اقل من النظام الاول
وحدة التحكم و المراقبة (
control sigment )
تقوم المحطة الام وموقعها في كولورادو في امريكا و المحطات المساعدة الفرعية الموزعة حول العالم
بمراقبة الاقمار الصناعية مراقبة شديدة جدآ ومن ثم تزويدها بمواقعها المدارية الدقيقة بواسطة المحطة
الام واذا ارسل فمر اي معلومات غير دقيقة او لم يعمل بالشكل الدقيق المطلوب تقوم المحطة الام بوضعه
في قائمة غير المضبوط ويرسل القمر هذه المعلومة للمستخدم اي انك تشهد بعض الاقمار في شاشة
الجهازضعيفه اشارته.
كما نشاهد في الصورة بعض الاقمار لونها رمادي اي غير مقبولة نهائيآ والاخري تنقسم قسمين
1- التي تحمل حرف (
D ) في اسفل الاشار من عامود القمر فوق رقم القمر فهي مقبولة ودقيقة المعلومات
2- الاخرى لا تحمل حرف (
D) ولونها اخضر ولا كن لا يوجد عليها حرف (
D) وتكون ناقصة المعلومة بعض الشي و ويوخذ منها ماهو مقبول ويحذف الغير مقبول
واجهزة الملاحة مبرمجة لحذف وتجاهل الاقمار غير المرغوب فيها وغير المنضبطة واستخدام افضل الاقمار
الموجودة لتحديد موقع المستخدم ( المستقبل الجهاز) ولذلك يعتبر هذا النظام افضل الانظمة وادقها على الاطلاق
المستقبل او المستخدم (
user sigment )
يتم استقبال الموجات من الاقمار الصناعية بواسطة المستقبل اي الجهاز الذي بين ايدينا على اختلاف انواع الاجهزة
والتي توفر للمستخدم جميع المعلومات الملاحية والاحداثيات للمواقع المدنية و العسكرية.
استخدام نظام التحديد الكوني في الملاحه وتحديد المواقع
بدا الانسان باستخدام الملاحة منذ القدم وذلك باستخدام الظواهر الطبعية حوله سواء كانت على
الارض كا الاودية
والجبال و الاشجار وغيرها أو في السماء كالنجوم في اليل و الشمس في النهار
ثم تطور الانسان مع تطور العلم وبدأ في استخدام الالات على اختلاف انواعها وختلاف زمانها
في تحديد موقعه ومكانه واتجاه سيره ومن هذه الالات البوصلة والاجهزة مثل اوميغا و لوران سي
و المقنافاكس وغيرها.
ولكن كما ذكرنا سابقآ ان محدودية هذه الانظمة وعيوبها حدا بالعاملين في الوكالة وادارة الدفاع الامركية
الي تبني النظام الجديد الا وهو نظام التحديد الكوني (ال جي بي اس)
وبالرغم من ان هذا النظام مصمم خصيصآ للاستخدامات العسكرية للقوات الامركية (البحرية) الا انه
يقدم خدماته الملاحة وتحديد المكان لقطاعات مختلفه على نطاق عالمي ويعتبر نظام التحديد الكوني
جي بي اس ملاحيآ هو الاكثر دقه لانه يوفر معلومات دقيقه وموثوقة مرسلة في وقت معلوم وله القدرة
الهائله على مقاومة التشويش علي موجاته سواء كان مصدرها الظروف الجوية او الموجات الارضية.
الملاحة بواسطة الاقمار الصناعية
يبث كل قمر صناعي معلومات التقويم الفلكي (
al manac&ephemeris) و التي تبين المواقع
التقربيه للاقمار في مداراتها ومن التقويم الفلكي يحدد جهاز الاستقبال من هي الاقمار التي تعطي افضل
شكل هندسي لانه من المعلوم في علم الـ جي بي إس انه كلما كان الشكل الهندسي للاقمار افضل كلما كان
تحديد الموقع علي الارض ادق
بالاضافة للمعلومات السابقة يبث القمر شفرتين احدهما محمي يدعي (
p-code) والاخر غير محمي
ويدعي (
c/a -code)
يعتبر (
p-code) اكثر دقه و مخصص للاستخدامات العسكرية فقط لاغير
اما (
c/a-code) وبالرغم من كونه للاستخدامات المدنية الا انه يستخدم من قبل العسكريين ايضا
ويستخدم جهاز قارمن و ماجلاان الملاحيين وغيرهم(c/a-code) التردد ل 1(
1575) ميقا هيرتز
ويحقق (c/a-code) غرضين هما
1-
يعطي مناعة للموجات ضد التشويش
2-
يحدد المدي الدقيق بين المستخدم ( الجهاز) وكل قمر وهي الخطوة الاولي في تحديد الموقع
كيفة الحصول علي احداثيات موقع
للحصول على احداثيات اي موقع يحتاج الجهاز الى ثلاثة اقمار في
(2d ) او اربعة اقمار في
(3d )
ويقوم الجهاز اولا بتحديد وقت ارسال واستقبال الموجة من كل قمر ثم يقوم الحاسب في الجهاز بضرب فرق الوقت في سرعة الضوء (
300,000 كلم/ ث) للحصول علي المسافة بين القمر وجهاز الاستقبال.
وباستخدام المسافة المحسوبة والموقع المداري المحسوب لكل قمر يقوم الحاسب بالجهاز بتحديد
احداثيات الموقع وعرضها علي الشاشه الخاصه بالجهاز
اخواني ارجو ان اكون قد قدمت معلومة تفيد الاخوان فلا تحرمونا من دعائكم
و الله اعلم
اخوكم
خشم الحصان
.........
المواضيع المتشابهه
نبذة عن نظام الgps و مكوناتة
العرض العادي
