تبلیغات
تکنولوژی الکترونیک - هرآنچه که میخواهید درباره GPS بدانید !!! (2) از (5)
جمعه 2 مهر 1389  04:46 ب.ظ    ویرایش: - -
نوع مطلب: متفرقه ،

اینم ادامه ی قسمت 2 GPS

  روشهای تعیین موقعیتGPS    

به وسیله گیرنده های سیستم GPS می توان هم به روش مطلق و هم به روش نسبی تعیین موقعیت کرد و برای تعیین موقعیت در هر یک از دو روش فوق می توان از روش های ایستا (Static) ، متحرک

(Kinematics) و نیمه متحرک (Semi-Kinematics) استفاده کرد.در روش مطلق ، موقعیت نسبی نقطه نسبت به یک نقطه مختصات دار معلوم

 ((DELTA(X),DELTA(Y),DELTA(Z)) بدست می آید. روش تعیین موقعیت نسبی به علت حذف خطاهای سیستماتیک موجود در اندازه گیری های GPS از اهمیت خاصی برخوردار است و برای انجام آن نیاز به دو گیرنده GPS  می باشدکه بطور همزمان ماهواره های مشترک را مشاهده و اندازه گیری نمایند. منظور از همزمانی ، بدین معنی است که شرایط اندازه گیری برای هر دو گیرنده مستقر در ایستگاه های استقرار، یکی با مختصات معلوم و دیگری با مختصات مجهول،یکسان باشد. از روش تعیین موقعیت نسبی با GPS اکثرا در کارهای نقشه برداری و گسترش شبکه های ژئودزی استفاده می شود.دقت تعیین مختصات مطلق با سیستم GPS  در حال حاضر در بهترین حالت 3 ± متر می باشد و دقت تعیین مختصات نسبی با این سیستم در حد میلیمتر می باشد.

هر ماهواره GPS بطور مستقل اطلاعات زیر را توسط آنتنهای تعبیه شده بر روی بدنه اش به زمین ارسال می نماید:

 1) امواج حامل

الف)  موج حامل (L1) با فرکانس   f1=1500 MHZ

ب)  موج حامل (L2) با فرکانس    f2=1200 MHZ

۲) کدهای اطلاعاتی(بصورت دودویی)

الف)  کدغیر نظامی(کد C/A ) ؛      f=1.023 MHZ   

ب)  کد دقیق (کد P ) ؛               f=10.23 MHZ

 ج)  کد سری (کد Y) ؛               f=10.23 MHZ

برای رسین به حداکثر دقت و کارآیی GPS توسط یک گیرنده باید از گیرنده ای استفاده کرد که هر دو موج حامل  L1 و L2  و کدهای فوق را دریافت نموده وقابلیت آنتی اسپوفینگ (AS) داشته باشد؛ یعنی بتواند کد سری Y را به یک کد P وبالعکس تبدیل کند.

 3) پیام ماهواره(Message) با فرکانس f=1500 MHZ  که حامل اطلاعات زیر می باشد:

 الف) اطلاعات مدار ماهواره که مربوط به موقعیت ماهواره می شود.

 ب) اطلاعات مربوط به زمان

 ج) اطلاعات شماره ماهواره

 د) اطلاعات مربوط به ضریب دقت آرایش هندسی  ماهواره ها (لازم به ذکر است که چنانچه ماهواره ها در افق منطقه مورد نظر باشند نه در بالای سر و یا اگرزاویه هر دو ماهواره با هم 120 درجه باشد تعیین موقعیت محل دارای دقت بیشتری خواهد بود.)

 مجموعه اطلاعات فوق یعنی امواج حامل،کدهای اطلاعاتی و پیام ماهواره ، همراه یکدیگر توسط مدولاسیون فاز بسمت زمین مخابره شده و گیرنده های زمینی که قابلیت ها و انواع متفاوتی دارندضمن دریافت مجموعه فوق پس از عمل De Modulation  هر بخش را برای منظور خاص خود مورد استفاده قرار می دهد.لازم به ذکر است که بهترین و دقیق ترین گیرنده ، گیرنده ایست که قابلیت در یافت کلیه اطلاعات ذکر شده در موارد سه گانه بالا را داشته باشد و بتواند هر یک را به طرقی جداگانه دریافت کند و ارزان ترین گیرنده هم گیرنده ایست که تنها قابلیت دریافت موج حامل L1 ،کدC/A و پیام ماهواره را دارد.لازم بذکر است که کد CA فقط بر روی موج L1 مدوله میشود ولی کد P  بر روی هر دو موج وجود دارد.

اما اگربخواهیم عملکرد این ماهواره ها بطور ساده تر را بررسی کنیم به نتایج زیر می رسیم:

 سیگنـال هایی که  هرماهولره ی GPSارسال میکند شـــــامــل یـــك كد شبه تصادفی Pseudo Random Code ، داده ای بنام ephemeris ویك داده تقویــــمی بنام almanac می باشد.

كد شبه تصادفی مشخص كننده ماهواره ارسال كننده اطلاعات ( كد شتاسایی ماهواره ) می باشد. هرماهواره باكدی مخصوص شناسایی می شود : RPN Random Code Pseudo این عددی است بین 1و 32 . این عدد درگیرنده هر GPS نمایش داده میشود .دلیل اینكه تعداد این شناسه ها بیش از 28 می باشد امكان تسهیل درنگهداری شبكه GPS باشد . زیرا ممكن است یك ماهواره پرتاب شود و شروع بكار نماید قبل از اینكه ماهواره قبلی از رده خارج شده باشد . به این دلیل ازیك عدد دیگر بین 1و 32 برای شناسایی این ماهواره جدید استفاده می شود .
داده
Ephemeris دائماً بوسیله ماهوارها ارسال میگردد وحاوی اطلاعاتی درمورد :

وضعیت خود ماهواره ( سالم یا ناسالم ) و تاریخ وزمان فعلی می باشد .گیرنده GPS بدون وجود این بخش از پیام درمورد زمان وتاریخ فعلی دركی ندارد . این بخش پیام نكته اساسی برای تعین مكان می باشد.

 Almanac داده ای را انتقال می دهد كه نشان دهنده اطلاعات مداری برای هرماهواره وتمام ماهوارهای دیگر سیستم می باشد .

 حال میتوان شیوه كار GPS را بهتر بررسی كرد . هرماهواره پیامی را ارسال می كند كه بــطور ســــــاده می گوید :

من ماهواره شماره X هستم ، موقعیت فعلی من Y است ، و این پیام در زمان Z ارسال شده است.

 هر چند كه این شكل ساده شده پیام ارسالی است ولی می تواند كل طرز كار سیستم را بیان نماید . گیرنده GPS پیام را می خواند و داده های almanac و ephemeris را جهت استفاده بعدی ذخیــره می نماید . این اطـلاعـات می توانند برای تصحیح و یا تنظیم ساعت درونی GPS نیز به كار روند .

 حال برای تعیین موقعیت ، گیرنده GPS زمانهای دریافت شده را با زمان خود مقایسه می كند . تفاوت این دو مشخص كننده فاصله گیرنده GPS از ماهواره مزبور می باشد . این عملی است كه دقیقاً یك گیرنده GPS انجام می دهد . با استفاده از حداقل سه ماهواره یا بیشتر ، GPS می تواند طول و عرض جغرافیایی مكان خود را تعیین نماید . ( كه آن را تعیین دو بعدی می نامند . ) و با تبادل با چهار ( و یا بیشتر ) ماهواره یك GPS می تواند موقعیت سه بعدی مكان خود را تعیین نماید كه شامل طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع می باشد . با انجام پشت سر هم این محاسبات ، GPS می تواند سرعت و جهت حركت خود را نیز به دقت مشخص نماید . 
 امروزه در بعضی مکان های ایران قادر به دریافت اطلاعات تا 10 ماهواره می باشیم و حداقل به 4 تا 5 ماهواره در هر زمان از شبانه روز و در هر مکان دسترسی داریم.

 هر قدر تعداد ماهواره های قابل مشاهده بیشتر شود معادلات اساسی تعیین موقعیت بیشتر خواهند شد و بنابراین زمان لازم برای تعیین موقعیت یک نقطه کاهش یافته و دقت تعیین موقعیت نیز افزایش خواهد یافت.

 نکته مهمی که می بایست مورد توجه قرار گیرد اینست که ارتفاعی که GPS به ما می دهدبا ارتفاع موجود در نقشه ها و اطلس ها فرق میکند.ارتفاع GPS نسبت به سطح مبنایی بنام بیضوی مقایسه یا سطح ژئوئید است در حالی که ارتفاع موجود در نقشه ها ارتفاع اورتومتریک می باشدکه از سطح دریاهای آزاد محاسبه می گردد.مقدار اختلاف این دو مقیاس در بیشترین حالت حدود 100 متر است.

 یكی از عواملی كه بر روی دقت عمل یك GPS اثــر می گذارد . شكل قرار گرفتن ماهواره ها نسبت به یكدیگر می باشد . (از نقطه نظر GPS )

اگر یك GPS با چهار ماهواره تبادل نماید و هر چهار ماهواره در شمال و شرق GPS باشند طرح و هندسه این ماهوارها برای این GPS بسیار ضعیف میباشد و شاید GPS قادر نباشد مكان یابی نماید. زیرا تمام اندازه گیریهای فاصله در یك جهت عمومی قرار دارند.مثلث سازی ضعیف است وناحیه مشترك بدست آمده ازاشتراك این مسافت سنجی ها وسیع می باشد ( مكانی كه GPSبرای مكان خود تصورمی كند بسیار وسیع می باشد ودر نتیجه تعیین دقیق محل آن ممكن نیست )دراین موقعیتها حتی اگر GPS مكان یابی را انجام دهد وموقعیتی راگزارش نماید دقت آن نمی تواند زیاد خوب باشـــــــد ( كمتر از500-300 فیت ).اگر همین چهارماهواره درچهارجهت ( شمال ، جنوب ، شرق ، غرب )وبا زوایای 90 درجه قرارداشته باشند طرح این چهار ماهواره برای GPS مزبور بهترین حالت می باشد چراكه جهات مسافت سنجی چهار جهت متفاوت و نقطه اشتراك این مسافت سنجی ها بسیار كوچك می باشد

و هر چه این نقطه اشتراك كوچكتر باشد به معنی آن است كه بیشتر به نقطه واقعی حضورخود نزدیك شده ایم .

دراین موقعیت دقت عمل كمتر از100فیت می باشد .

طرح وهندسه قرارگرفتن ماهواره ها هنگامیكه GPS نزدیكی ساختمانهای بلند، قلل كوهها ، دره های عمیق ویا در وسایل نقلیه قرارگرفته باشد به مساله مهمتری تبدیـل می گردد .اگر مانعی در رسیدن سیگنالهای بعضی از ماهواره ها وجود داشته باشد GPS می تواند از بقیه ماهواره ها بـــرای مكان یابی خود استفاده نماید. هرچه این موانع بیشتر و شدیدتر شوند مكان یابی نیز مشكل تر می گردد.

 

منتظر قسمت های 3، 4، 5 باشید فعلا"

   


  • برچسب ها:GPS ،
نظرات()  
What makes you grow taller during puberty?
دوشنبه 27 شهریور 1396 02:46 ق.ظ
Thanks to my father who told me on the topic of this web site, this webpage is genuinely amazing.
deckercdbtxniblc.exteen.com
دوشنبه 19 تیر 1396 06:32 ق.ظ
Why users still use to read news papers when in this technological world everything is presented on net?
BHW
جمعه 25 فروردین 1396 11:15 ق.ظ
Hello to every body, it's my first pay a quick visit of this web site; this weblog contains
awesome and really excellent data designed for readers.
manicure
پنجشنبه 17 فروردین 1396 06:27 ق.ظ
Saved as a favorite, I really like your website!
ماهان
جمعه 2 مهر 1389 04:54 ب.ظ
آمده ام شما را با یک سایت جدید و بی نظیر آشنا کنم . سایتی که تا حالا ندیده اید .این سایت به تازه گی وارد ایران شده است .
-اگر تا حالا از اینترنت درآمدی کسب نکرده اید .
-اگر از درآمدتان راضی نیستید .
-اگر از کلیک کردن روی تبلیغات سایت ها خسته شه اید .
-اگر فروشگاه اینترنتی تان درآمد چندانی ندارد .
-اگر می خواهید پول تان به حساب کارت بانک شما واریز شود .
-و ....................

از شما دعوت ضمن مطالعه توضیحات کامل درباره این سایت ،در صورت صلاحدید در آن ثبت نمایید .فرصت را از دست ندهید تا زود است اقدام کنید .
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

تکنولوژی الکترونیک

ElectronicTech for a better life