نظام تحديد المواقع على الكرة الأرضية GPS

وهو نظام ملاحة يزود بالموقع والوقت بشكل دقيق لجميع مستخدمي أجهزة استقبال هذه الخدمة مهما كان موقعهم على الكرة الأرضية وذلك بغض النظر عن حالة الطقس طوال اليوم وفي الليل أو النهار.

Global Positioning System (GPS)

وهو نظام ملاحة يزود بالموقع والوقت بشكل دقيق لجميع مستخدمي أجهزة استقبال هذه الخدمة مهما كان موقعهم على الكرة الأرضية وذلك بغض النظر عن حالة الطقس طوال اليوم وفي الليل أو النهار.

إذا هي خدمة غير منقطعة البتة

إن GPS تتكون من ثلاثة أجزاء وهي: 

·         أقمار صناعية تدور في مدارات حول الكرة الأرضية

·         محطات مراقبة وتحكم على الأرض

·         مستقبل GPS يمكن حملها باليد أو تركيبها بالسيارة

تقوم الأقمار الصناعية ببث إشارات ميكروية من الفضاء الخارجي تلتقطها مستقبلات GPS المتوفرة على الأرض, مما يمكن هذه المستقبلات من تحديد موقعها على الأرض بالأبعاد الثلاثة (خط العرض, خط الطول, الارتفاع عن سطح البحر) (X,Y,Z) وفقاً للإشارة المستقبلة من الأقمار الصناعية.

باستخدام تجهيزات GPS يتمكن المستخدم من تحديد موقعه بدقة وتحديد المكان الذي سيتوجه إليه, بعربة نقل, الطيران, أو الإبحار حول العالم أو التجول في الصحراء,

ولا يخفى دوره في تحديد أماكن الكوارث وأعمال الإنقاذ والخدمات الطارئة, إضافة للخدمات اليومية التي تستعمل هذه الخدمة مثل البنوك, الهواتف الجوالة, وحتى شبكات التحكم بالطاقة حتى المزارعين ومساحو الأراضي والجيولوجيين وعدد لا يحصى من الأعمال أصبحت تستفيد من GPS المجانية

 يوجد 24 قمر صناعي في المدار 11 ألف ميل بحري فوق الأرض تدور دورتين كل 24 ساعة  ترصدها محطات أرضية موجودة حول العالم وهذه الأقمار مزودة بساعات دقيقة جداً تقوم ببث الإشارة بفواصل زمنية محددة ودقيقة, وهي مشفرة بطريقة خاصة ويمكن اكتشافها من خلال جهاز استقبال  GPS

حيث يقوم جهاز الاستقبال GPS بقياس المسافة باستخدام سرعة الإشارات اللاسلكية ولقياس الصيغ أو المعادلات الرياضية ولتحديد المكان بدقة يقوم المستقبل باستخدام إشارة أربعة أقمار صناعية تسمح له بتحديد خط الطول وخط العرض والارتفاع عن سطح البحر اعتمادا على النظريات الرياضية باعتبار أن موقع كل قمر صناعي معروف المكان والارتفاع عن سطح البحر بكل دقة وفي كل لحظة.

أما بالنسبة لمحطات الرصد والمراقبة فيكون دورها التأكد من  تواجد الأقمار الصناعية في أماكنها الصحيحة بالنسبة للزمن

كيف تعمل أجهزة استقبال GPS:

يقوم الجهاز المستقبل  بالتقاط معلومات من الأقمار الصناعية تتضمن مواقع تلك الأقمار التقريبية، وهذه المعلومات ترسل باستمرار ويقوم الجهاز بتخزينها في ذاكرته من أجل معرفة مدار كل قمر، وأين يجب أن يكون، وهذا النوع من المعلومات يحدث باستمرار من قبل المحطات الأرضية، فهي تزود القمر بموقعه الصحيح ومساره والقمر بدوره يرسل هذه المعلومات إلى جهاز الاستقبالل. وبهذا يكون الجهاز المستقبل على معرفة دقيقة بمكان القمر الصناعي في كل لحظة.

أما فيما يتعلق بالمسافة فإن الجهاز بعد تحديد مواقع الأقمار في الفضاء لا يزال يحتاج أن يعرف كم تبعد عنه هذه الأقمار ويستطيع عمل ذلك عن طريق معرفة الوقت الذي استغرقته الإشارة للوصول إليه، لذلك يلزمه أيضاً معرفة وقت انطلاق الإشارة من القمر ووقت استلامها وبذلك يعرف الوقت الذي استغرقته الإشارة للوصول بطرح زمن الإرسال من زمن الإستقبال, ويوجد قاعدة تقول : الزمن×السرعة = المسافة.  والمعروف أن سرعة الإشارة الميكروية هي 186.000 ميل في الثانية وبذل يحصل الجهاز على المسافة بينه وبين القمر الصناعي ولتحديد باقي مركبات الجهاز وهي (خط الطول, خط العرض, الارتفاع عن سطح البحر) فالمستقبل بحاجة لعدة أقمار صناعية إضافة للقمر الأول من تقاطع ثلاث دوائر مرسلة من ثلاثة اقمار صناعية يتم تحديد موقع الجهاز المستقبل بدقة, والجدير ذكره بانه في هذه الايام يتم استعمال 4 اقمار صناعية لتحديد الموقع بدقة أكثر وبنسبة خطأ منخفضة للغاية فلا تتجاوز نسبة الخطأ بأعلي قيمة لها عدة أمتار


اعداد سليم كشيك

عنوان التعليق*:

اسم الكاتب*:

نص التعليق*: