GPS/ چیست و چگونه کار می‌کند؟📡🛰🌎

 GPS  به چه معناست؟

جی پی اس مخفف سیستم موقعیت یاب جهانی است و وظیفه آن این است که به ما بگوید دقیقاً کجا هستیم و به کجا روی سیاره زمین می رویم در لحظه.

برای هزاران سال، ما راه خود را با نگاه به آسمان پیدا کردیم. ما از صورت های فلکی، خورشید و ماه استفاده کردیم تا جهت اصلی (شمال، شرق، جنوب، غرب) را به ما بدهند تا به جایی که می خواهیم برسیم.

امروزه تنها چیزی که نیاز است یک تلفن هوشمند و اتصال به اینترنت است.

در این مقاله هدف و عملکرد GPS را برای شما شرح می دهیم.

 GPS اولین سیستم ماهواره ای ناوبری بود که برای استفاده غیرنظامی در سطح جهانی ارائه شد. با این حال، چندین سیستم ماهواره ناوبری دیگر مانند Galileo GPS ، BeiDou ، GLONASS ، GNSS و غیره وجود دارد.

GPS مخفف Global Positioning System، در اصل Navstar GPS است و مکان، سرعت و زمان را بر اساس یک سیستم ماهواره ای جهانی فراهم می کند.

. امروزه سیستم موقعیت یابی جی پی اس در همه جا وجود دارد و در اکثر برنامه های مدرن مانند گوشی های هوشمند و ساعت های هوشمند به یک استفاده روزمره تبدیل شده است.

 این یک فناوری حیاتی است که آینده را شکل می دهد و به بسیاری از سازمان ها در سراسر جهان کمک می کند تا کار کنند. برخی از مشاغل بیشتر از سایرین به GPS وابسته هستند.

عملکرد جی پی اس یک سیستم ناوبری مبتنی بر ماهواره (مثل گوگل مپ) است که به شما می گوید کجا روی زمین هستید و GPS خدمات موقعیت یابی، ناوبری و زمان فعلی را برای افراد فراهم می کند.

هدف  آن چیست؟

 هدف سیستم موقعیت یابی این است که ما را از یک مکان به مکان دیگر هدایت کند. سیستم موقعیت یابی جهانی یک سرویس رایگان است که تحت مالکیت و اداره دولت ایالات متحده است.

برای اینکه سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) کار کند، باید از سه بخش اصلی تشکیل شده باشد: فضا، کنترل و بخش کاربر.

• بخش فضایی – شامل 24 ماهواره است که سیگنال های یک طرفه را ارسال می کند که موقعیت و زمان GPS فعلی ماهواره را ارائه می دهد.

• بخش کنترل – شامل ایستگاه های نظارت و کنترل است که از رفتار صحیح ماهواره ها، حفظ سلامت و وضعیت صورت فلکی ماهواره اطمینان می دهد.

• بخش کاربر – شامل تجهیزاتی به نام گیرنده است که سیگنال های ماهواره های GPS را دریافت می کند و موقعیت و زمان ابعادی کاربر را محاسبه می کند.

چندین مورد استفاده از GPS و همچنین عوامل متعددی وجود دارد که بر دقت آن تأثیر می گذارد.

نحوه عملکرد  

سیستم جی پی اس در ابتدایی ترین شکل خود از سه جزء تشکیل شده است:

ماهواره ها، ایستگاه های زمینی و گیرنده ها.

عملکرد ماهواره ها مشابه ستارگان صورت فلکی است، به این صورت که می دانیم در هر لحظه خاص کجا باید باشند.

ایستگاه‌های زمینی از رادار استفاده می‌کنند تا مطمئن شوند که واقعاً در جایی که ما فکر می‌کنیم قرار دارند.

یک گیرنده ، مشابه چیزی که ممکن است در تلفن یا اتومبیل خود بیابید، همیشه به دنبال سیگنالی از ماهواره است. گیرنده تعیین می کند که چقدر از برخی از آنها فاصله دارند. گیرنده پس از تخمین فاصله خود از چهار ماهواره دقیقاً می داند شما کجا هستید.

سیستم موقعیت یابی چگونه کار می کند؟

جی پی اس بر اساس فناوری به نام trilateration کار می کند. با محاسبه مکان، سرعت و ارتفاع، سه لایه شدن سیگنال‌ها را از ماهواره‌ها برای ارائه اطلاعات مکان جمع‌آوری می‌کند.

اطلاعات ماهواره ها توسط دستگاه GPS تعریف می شود. برای محاسبه مکان روی زمین، دستگاه باید بتواند سیگنال حداقل 3 ماهواره را بخواند. با این حال، از ماهواره چهارم برای تأیید صحت اطلاعات استفاده می شود.

هر ماهواره در شبکه دو بار در روز دور زمین می چرخد، به این معنی که یک دستگاه جی پی اس می تواند سیگنال های شش یا چند ماهواره را بخواند. هر ماهواره یک سیگنال مایکروویو را پخش می کند که توسط یک دستگاه GPS (گیرنده) به دست می آید که سپس فاصله دستگاه جی پی اس تا ماهواره را محاسبه می کند.

هنگامی که یک ماهواره سیگنالی ارسال می کند، اطلاعات دقیقی ارائه نمی دهد، اما یک دایره با شعاع بر اساس فاصله اندازه گیری شده از دستگاه GPS تا ماهواره ایجاد می کند.

 با اضافه کردن ماهواره دوم یک دایره دیگر خواهیم داشت که دو نقطه در محل تلاقی دایره ها ایجاد می کند. ماهواره سوم دایره دیگری ایجاد می کند که به تعیین مکان دستگاه کمک می کند.

به عبارت دیگر، ما در دنیایی سه بعدی زندگی می کنیم که در آن ماهواره ها به جای دایره های ساده، کره تولید می کنند. در جایی که سه کره تلاقی می کنند، دو نقطه اطلاعات دقیقی را ارائه می دهند و نزدیکترین نقطه به زمین به عنوان موقعیت نهایی انتخاب می شود. توضیح تصویری زیر را ببینید.

یافته های کلیدی

اینها یافته های کلیدی GPS هستند:

• به میلیون ها نفر کمک می کند تا روزانه پیمایش کنند.

• از 24 ماهواره در مدار تشکیل شده است.

• متعلق به دولت ایالات متحده و اداره می شود.

• هر دستگاه GPS می تواند سیگنال های شش یا چند ماهواره را بخواند.

 جی پی اس در چه مواردی استفاده می‌شود؟

ردیابی GPS دارای تغییرات مورد استفاده متعدد است. این ابزار بسیار قدرتمندی است که بسیاری از مشاغل و صنایع برای به دست آوردن بیشترین کارایی از آن استفاده می کنند، مانند پلیس و اولین پاسخ دهندگان ، حمل و نقل ، ساخت و ساز، معدن و موارد دیگر.

ردیابی جی پی اس معمولاً برای موارد زیر استفاده می شود:

• مکان : ایجاد موقعیت.

• ناوبری : رسیدن از نقطه A به نقطه B.

• ردیابی : نظارت بر دارایی های فیزیکی یا افراد

• نقشه برداری : ساختن نقشه های جهان.

• زمان بندی : اندازه گیری زمان را دقیق تر می کند.

مدیران ناوگان و مالکان وسایل نقلیه، از ردیاب های GPS برای نظارت بر مکان وسایل نقلیه خود استفاده می کنند. سیستم ردیابی GPS می تواند اطلاعات مفیدی را در اختیار مدیران ناوگان قرار دهد.

مثال: مدیران ناوگان که مسئولیت مدیریت تمام وسایل نقلیه خود را به طور منظم بر عهده دارند و می توانند از ردیابی ناوگان GPS برای نظارت و ردیابی حرکت آنها و پیگیری مسافت پیموده شده استفاده کنند.

این اطلاعات بسیار مهمی برای فهمیدن اینکه کارمندان و وسایل نقلیه در یک لحظه معین کجا هستند، کجا سفر کرده اند و چه مدت خودرو به مقصد می رسد، بسیار مهم است.

اگر از ابزارهای ردیابی GPS به طور موثر استفاده شود، ناوگان اغلب می توانند مزایایی را در تجارت کلی خود ببینند:

• خدمات به مشتریان بهبود یافته است.

• مسیریابی بهینه شده

• افزایش امنیت بار.

• درک رفتار رانندگی

دقت ردیابی GPS

عوامل متعددی وجود دارد که بر دقت سیستم موقعیت یابی تأثیر می گذارد، مانند تعداد ماهواره های موجود، محیط شهری، یونوسفر و غیره. برای عمیق تر، مشکلات رایج به دلیل کوه های اطراف، ساختمان ها، درختان، طوفان های شدید در نزدیکی و موارد دیگر رخ می دهد.

دقت ردیابی GPS نسبت به چند سال پیش بسیار بهتر شده است و ما انتظار داریم که فقط در دقت و قابلیت اطمینان آن رشد کند.

ردیابی GPS یک جنبه حیاتی در مدیریت ناوگان است ، زیرا واحدها، رانندگان و مدیران ناوگان به داده‌ها و موقعیت‌یابی دقیق خودرو متکی هستند . علاوه بر این، راه حل AutoPi Asset Tracking نیز به عملکردهای GPS وابسته است.

دولت ایالات متحده GPS را در سال 1983 در دسترس عموم قرار داد و کاربران را برای کنترل همه داده ها محدود کرد. از سال 2000، عموم مردم به استفاده از آن دسترسی کامل پیدا کردند.