جی پی اس چیست و چگونه کار می کند؟

جی پی اس چیست و چگونه کار می کند؟

سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS ،)در اصل GPS Navstar ،یک سیستم ناوبری رادیویی مبتنی بر ماهواره
است که متعلق به دولت امریکا می باشد و توسط نیروی فضایی این کشور اداره می شود. این یکی از
سیستمهای ماهوارهای ناوبری جهانی )GNSS )است که اطالعات موقعیت جغرافیایی و زمان را به
گیرندههای جی پی اس در هر نقطه از زمین یا نزدیک به آن ارائه میکند، جایی که یک خط دید بدون مانع
برای چهار یا چند ماهواره GPS وجود دارد. موانعی مانند کوه ها و ساختمان ها می توانند سیگنال های
نسبتا ضعیف را مسدود کنند.

جی پی اس نیازی به ارسال هیچ داده ای ندارد و مستقل از دریافت تلفن یا اینترنت عمل می کند، اگرچه
این فناوری ها می توانند مفید بودن اطالعات موقعیت یابی GPS را افزایش دهند. جی پی اس ها قابلیت
های تعیین موقعیت حیاتی را برای کاربران نظامی، غیرنظامی و تجاری در سراسر جهان فراهم می کند. دولت
ایاالت متحده این سیستم را ایجاد کرد، آن را نگهداری و کنترل میکند و برای هر کسی که گیرنده
جیپیاس دارد بهطور رایگان قابل دسترسی است.

روش کار جی پی اس چگونه است؟

گیرنده GPS موقعیت چهار بعدی خود را در فضازمان (طول، عرض، ارتفاع، زمان) بر اساس داده های دریافتی
از چندین ماهواره محاسبه می کند. هر ماهواره یک رکورد دقیق از موقعیت و زمان خود دارد و آن داده ها را
به گیرنده ارسال می کند.
ماهواره ها دارای ساعت های اتمی بسیار پایداری هستند که با یکدیگر و با ساعت های زمینی هماهنگ
هستند. هر گونه انحراف از زمان حفظ شده روی زمین روزانه اصالح می شود. به همین ترتیب، مکان های
ماهواره ای با دقت زیادی شناخته می شوند. گیرنده های جی پی اس نیز دارای ساعت هستند، اما پایداری
و دقت کمتری دارند.
از آنجایی که سرعت امواج رادیویی ثابت و مستقل از سرعت ماهواره است، تأخیر زمانی بین زمانی که
ماهواره سیگنال ارسال می کند و گیرنده آن را دریافت می کند، متناسب با فاصله ماهواره تا گیرنده است.
حداقل، چهار ماهواره باید در دید گیرنده باشد تا بتواند چهار کمیت مجهول را محاسبه کند (سه مختصات
موقعیت و انحراف ساعت خود از زمان ماهواره).

کاربردهای GPS

این سیستم از برنامه های کاربردی در سراسر جهان با تکیه بر فناوری ماهواره برای تعیین موقعیت مطمئن،
ناوبری و اندازه گیری زمان پشتیبانی می کند. این کاربردها در صنعت متفاوت است، اما استفاده از GPS بر
اساس نیاز آنها به موقعیت دقیق، ناوبری مطمئن و ایمن، ردیابی و نظارت بر حرکت یک شی، بررسی و
نقشه برداری از یک منطقه، یا زمان بندی در یک میلیاردم ثانیه است.

به عنوان مثال، برنامه های معدن کاوی برای بررسی یک منطقه قبل از شروع عملیات به GPS متکی
هستند. شرکتها ذخایر معدنی بالقوه را ردیابی میکنند، شناسایی میکنند که از کدام مناطق اجتناب کنند
تا تأثیرات زیستمحیطی آنها کاهش یابد و ماشینآالت مستقلی را فعال کنند که مواد معدنی را در سراسر
سایت حمل و نقل کنند.

برنامههایی که به موقعیتیابی با دقت باال نیاز دارند، از GPS در کنار سایر سیستم ها استفاده میکنند. با
این حال، به دلیل سیگنال رمزگذاری شده code-M ،ارتش ایاالت متحده به روشی منحصر به فرد به GPS
متکی است. code-M ارتش را قادر می سازد تا دسترسی مداوم به موقعیت یابی را ایمن کند و در برابر
منابع پارازیت و تداخل احتمالی انعطاف پذیری ایجاد نماید.
از سایر کاربردهای جی پی اس می توان به استفاده در ورزش مانند کوهنوردی اشاره کرد.

جی پی اس چیست و چگونه کار می کند؟