GPS SATELITE

1. GPS SATELITE

2. بسم الله الرحمن الرحیم

3. GPS سمینار درس گرانی سنجی جناب آقای دکتر زمردیان

4. فهرست مطالب جنبه های تاریخی آشنایی باسیستم تعیین موقعیت جهانی ماهواره ای چگونگی کار دستگاه ساختارسیگنالها انواع گیرنده های GPS ساختار سیستم بخش فضایی بخش کنترل زمینی بخش استفاده کننده لایه های هوا منابع خطادر GPS دامنه ی خطا دقت دستگاه قابلیت وانواع سرویسهای گیرنده راه حل منابع خطا ها ودقت دستگاه

5. جنبه های تاریخی • پس از پرتاب ماهواره روسی SPUT NIK 1957 دانشمندان آمریکایی در دانشگاه هاپکینز توانستند با استفاده از سیگنال های آن محل گیرنده های خود را مشخص کنند , که آغازگر تحقیق و ساخت سیستم های مکان یابی ماهوارهای از جمله GPS آمریکایی ,GLONASS روسی ,NAVSAT اروپایی گشت. • NAVSAT کاملاَ غیر نظامی است به گونه ای طراحی شده که با GPS ,GLONASS هماهنگی دارد ودقت آن بستگی به گیرنده آن دارد , 18 ماهواره دارد که 12 ماهواره آن در مدار ثابت و بقیه در مدارهای بیضی با فاصله کانونی 83632 و 17861 کیلومتر از سطح زمین قرار دارند.

6. اولین ماهواره GPS در 22 فوریه 1978 به فضا پرتاب شد. • این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال 1980 استفاده عمومی آن آزاد و آغاز شد.خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام ساعات شبانه روز در دسترس است. پدید آورندگان این سیستم، هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و استفاده از آن رایگان است. • درسال1983 زمانی کهGPS کاملا کاربردعلمی پیداکرد پرزیدنت ریگان استفاده ی مجانی از GPSرا برای ناوبری هواپیماهای غیر نظامی اعلام کرد. • دقت مکان یابی این سیستم در حد چند متر می باشد، که بسته به کیفیت گیرنده تغییر می کند. از سیستم موقعیت یابی جهانی می توان در کارهایی چون نقشه برداری و مساحی، پروژه های عمرانی، کوهنوردی، برف نوردی ، صحرانوردی ،  شکار،  کایت سواری، سفر در مناطق ناشناخته، اتومبیلرانی ، کشتیرانی و قایقرانی، عملیات نجات هنگام وقوعسیل و  زمین لرزه و هر فعالیت دیگر که نیازمند محل یابی باشد، بهره برد.

7. اولين ماهواره GLONASS در 12 اکتبر 1982 به فضا پرتاب شد, 24 ماهواره آن در 3 صفحه مداری با 8 ماهواره د ر هر مدار قرار دارند. از سیستم GLONASS برای اهداف نقشه برداری استفاده نمی شود , زیرا: هر ماهواره فرکانس مخصوص به خود دارد .گیرنده این فرکانس ها در بازار خیلی کم است. به زمان زیاد اندازه گیری نیاز دارد.

8. آشنايي با سيستمGPS جيپياسچيست؟ GPS يعني سيستم موقعيت ياب جهاني اين سيستم تشكيل شده است از يك شبكه 24ماهواره اي در مدار زمين كه توسط وزارت دفاع دولت آمريكا پشتيبانيميشود.هـدف اصـلي و اولـيـه از طـراحـي GPS ، اهـداف نـظامـي بـوده امـا از ســال 1980 به بـعــد بـراي اسـتـفاده هاي غــير نـــــظامي نيز در دسترس قرار گرفت.

9. دوره مدار GPS نصف روز نجومی است, 11ساعت و 56 دقیقه ,و نسبت به روز بعد 4 دقیقه زودتر در همان قسمت از آسمان دیده می شود. • 24ماهواره این سیستم، در6 مداربا زاویه میل 55 درجه نسبت به استوا به فعالیت خود ادامه می دهند • ماهواره ها هر روز 2 بار بدور زمین می گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره می کنند. گیرنده های GPS این اطلاعات را دریافت کرده و با انجام محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می کنند

10. سيستم ماهواره اي:GPS 24ماهواره كه بخش فضايي GPS را شامل مي شوند در مداري با فاصله ي 12 هزار مايل از زمين قرار دارند. آنها پيوسته در حال حركت بوده و در كمتر از 24 ساعت دو دور كامل مي زنند. اين ماهواره ها با سرعت تقريبي 7 هزار مايل در ساعت حركت مي كنند. ماهواره هاي GPS به كمك انرژي خورشيد كار مي كنند. در زمان خورشيد گرفتگي و زماني كه اين انرژي وجود ندارد، آنها با بهره گيري از باطري هاي پشتيبان به كار خود ادامه مي دهند. علاوه بر اين، راكت هاي تقويت كننده ي كوچك به كمك ماهواره آمده و آن را در مسير اصلي خود قرار مي دهند.

11. 3. .

12. GPSچگونه کار می کند؟ GPSدر تمام شرايط بصورت 24 ساعت در شبانه روز و در تمام دنيا قابل استفاده مي باشد . و هيچ گونه بهائي بابت اين خدمات اخذ نمي شود.ماهواره هاي GPS هر روز دوبار در يك مدار دقيق دور زمين ميگردند و سيگنال هاي حاوي اطلاعات را به زمين مي فرستند.GPS براساس مقايسه زمان ارسال و دريافت سيگنال توسط يك ماهواره كار مي كند . اختلاف زمان مشخص مي كند كه گيرندة GPS چقدر از ماهواره دور است . حال با انداره گيری مسافت از چند ماهواره گيرنده GPS ميتواند موقعيت كاربر را مشخص نموده حتي روي نقشه الكترو نيكی نمايش دهد.هم چنين ازGPS ميتوان براي اندازه گيری سرعت ، جهت يابي ، جستجو ، مسافرت طولاني ،‌رفتن به مقصد و غيره نيز استفاده كرد .

13. در اينجا به حقايق جالبي در مورد ماهواره هاي GPS اشاره مي كنيم:(البته ناو استار نامي است كه سازمان دفاع آمريكا براي GPS انتخاب كرد.) • اولين ماهواره ي GPS در سال 1978 به سوي مدار خود روانه شد. • تمام 24 ماهواره در سال 1994 به راه افتادند. • كارايي هر ماهواره حدود 10 سال است و جايگزين ها دائما در حال ساخته شدن و قرار گرفتن در مدار خود مي باشد. • وزن يك ماهواره GPS در حدود دو هزار پوند ( 907 كيلوگرم) است و زماني كه صفحات خورشيدي آن باز مي شود در حدود 17 فوت (8.18 متر) عرض دارد. • قدرت فرستنده ها تنها50 وات يا كمتر است

14. ساختار سيگنال ماهوارههاي GPS دو سيگنال راديويي كوتاه و قوي L1 و L2 را ارسال مي كنندGPS هاي شخصي L1 را با فركانس 1575.42 مگا هرتز روي باند UHF دريافت مي كنند. اين سيگنال ها از ميان ابر و گاز و پلاستيك عبور مي كند اما از ميان جامدات ، ساختمان ها و كوه ها نمي تواند عبوركند.يكسيگنال GPS شامل سه بيت اطلاعات متفاوت است: يك كد تصادفيكاذب، اطلاعات زود گذر)يكروزه) و اطلاعاتساليانه.

15. اطلاعات سیگنال GPS شامل: کد شبه تصادفی Pseudo Random Code, داده ephemeris و داده almanac میباشد. • کد شبه تصادفی کد شناسایی ماهواره می باشد و مشخص کننده ماهوارهارسال کننده اطلاعات است. • داده ephemeris حاوی اطلاعات وضعیت ماهواره و تاریخ و زمان فعلی آن, که هر 2 دقیقه یکبار یا کمتر به زمین ارسال می شوند. • داده almanac حاوی اطلاعات مداری برای هر ماهواره و ماهواره های دیگر سیستم, به صورت 12 ساعته برای محاسبه و تصحیح مسیر ماهواره ها استفاده می شود. • به زبان ساده هر ماهواره پیامی ارسال می کند; من ماهواره شمارهX در موقعیت فعلیY و این پیام در زمان Z ارسال شده است.

16. كد تصادفي كاذب به سادگي يك كد ID است كه ماهواره اي را كه در حال ارسال اطلاعات مي باشد را مشخص مي كند. شما مي توانيد اين عدد(كد) را هنگامي روي صفحه ماهواره واحد GPS گارمين خود ببينيد كه آن مشخص مي كند كدام يك از ماهواره ها در حال دريافت كردن آن است. -اطلاعات زود گذر(يك روزه): مكاني را كه هر ماهواره GPS در هر ساعتي بايد داشته باشد را به دريافت كننده ي GPS نشان مي دهد.اين اطلاعات ارسال شده توسط هر ماهواره ، اطلاعات مداري مربوط به آن ماهواره و ساير ماهواره هاي واقع در سيستم را نشان مي دهد. -اطلاعات ساليانه كه به وسيله هر ماهواره به طور پيوسته ارسال مي شود شامل اطلاعات مهمي در رابطه با وضع ماهواره (سالم يا خراب بودن)، زمان و اطلاعات رايج است. اين بخش از سيگنال براي مشخص كردن مكان بسيار ضروري است

17. روی این امواج بردنما دو کد Pseudorandom Noise مدوله شده است: کد C/A :(coarse/acquisition-code)برای استفاده کننده های غیر نظامی, دوره هر chip آن 1mS, پهنای chip حدود 300m, مدوله شده روی موجL1 کدP : (precision-code)برای استفاده کننده های نظامی,پهنای chip حدود 30m, مدوله شده روی امواجL1 وL2و هر هفت روز یکبار تکرار می شود , با استفاده از کد W کد P را رمز دار کرده و به کد Yanti-spoof تبدیل می کنند. علاوه بر کدهای PRN Message data :شامل اطلاعات وضعیت, بایاس ساعت ماهواره, جداول نجومی ephemerides روی حامل ها مدوله شده اند. 1,500 bits

18. GPS SIGNAL FORMULATION

19. GPS SIGNALS L1 1575.42 MHz = 154 * 10.23 = 77 * 20.46; C/A & P L2 1227.60 MHz = 120 * 10.23 = 60 * 20.46; P (C/A) (Lc 1176.45 MHz = 115 * 10.23; P) C/A Code 1.023 MHz chip rate; 1000 Hz repetition rate. P Code 10.23 MHz chip rate; 1 per week repetition rate. Anti-Spoof (Y Code) ~500 KHz chip rate; 1 per week repetition rate. Binary Message 50 Hz Selective Availability has been discontinued (orbit and clock inaccuracy) Satellites are identified by their specific pseudorandom C/A and P codes 17 August 2000 19

20. BREAKING THE CODE Satellite Receiver Time delay ESSC 541-542 Lecture 4.14.05 Transmission Time TheCarrier Signal... combined with… The PRN code... produces the Modulated carrier signal which is transmitted... demodulated... And detected by receiver, Locked-on, but With a time delay...

21. حالبرای تعیین موقعیت گیرنده زمان ارسال سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه می کند. از اختلاف این دو زمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می گردد. حال این عمل را با داده های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با اختلافی ناچیز ، معین می کند .

22. PSEUDO RANDOM CODE Time Difference Satellite Receiver

23. گیرنده هاگیرنده با دریافت اطلاعات همزمان از حداقل 3 ماهواره برای محاسبه 2 بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی، و همچنین دریافت اطلاعات حداقل 4 ماهواره برای یافتن مختصات سه بعدی – ارتفاع-  نیازمند است. با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت، جهت حرکت ، مسیرپیموده شده، فواصل طی شده، فاصله باقی مانده تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطلاعات مفید دیگر، می نماید.

24. دسته بندي گیرنده های GPS بطور كلي يك GPS راميتوان از يكي از 3 گروه ذيل دانست.GPS MOUSE هيچ صفحه يا دكمه اي ندارداما توسط يكpc Laptop با نرم افزار مربوطه قابل استفادة سرويس GPS ميباشد.دستگاههاي اين گروه مانند:Garmin GPS 35Delorme) يا Rand Macnalley ( باقيمت هاي پايينتر قيمت اين GPS ها حدود 75 تا 150 دلارآمريكا متغير مي باشد. ولي فراموش نكنيد كه اين نوع GPS ها حتماً به Laptop pc نيازدارند.

25. :Hand-Held GPS اين نوع دستگاهها مي توانند بصورت سيار مورد استفادهقرار گيرند آنها خودشان يك‌صفحه كوچك جهت نمايش اطلاعات و چند دكمه دارند و در شكلها و تركيب هاي مختلفي عرضه مي‌شوند و هيچگونه نيازي بهLaptop ندارند. كه بطور مثالميتوان مدل‌هاي با قيمت پائين Garmin شبيه Etrex, GPS12*l , GPS12 يا مدل هاي 315, 310 ازMagellan را نام برد. تعدادي از اينها يك رابط NMEA و يك كابل رابط دارندقيمت با كابل ممكن است حدود 210 دلار به بالا باشد و ممكن است بعضي از كشورهاارزانتر هم موجود باشد.يك GPS دستي ارزان قيمت با يك كابل رابط براي انتخابو آغاز كار با GPS مناسب ميباشد, حتي براي سرگرمي يا كار يا آشنايي شما با طرز كارو خدمات GPS.

26. :High-End GPS productsاين دستگاهها شامل يك صفحه نمايشگربزرگتر و تعدادي نقشه ميباشند و در بعضي از آنها شما بايستي مبلغ بيشتري جهت نقشهها بپردازيد.قيمت اين دستگاهها ممكن است بسته به نوع محصول بالاتر از 1500دلار آمريكا باشد كه نمونه هايي از آن مانند Blaupunkt PhihPs و Alpine ميباشد.

27. نسليجديد Gps • .

28. ساختار سیستم سیستم تعیین موقعیت جهانی GPS از سه بخش اصلی تشکیل شده کهعبارتند از: بخش فضایی بخش کنترل زمینی بخش استفاده کننده

30. بخش فضایی تا سال 1994,24ماهواره ، در6 مدارA-F به فاصله 60 درجه از همدیگر, با زاویه میل 55 درجه نسبت به استوا ,بادوره نصف روز نجومی 11ساعت و 56 دقیقه , درارتفاع 20200کیلومتری بالای زمین در مدارهای خود قراردارند. آرایش فضایی ماهواره ها به گونه ای است که همیشه دست کم 4 ماهواره و حداکثر12 ماهواره در دسترس اند,اگر تا °15نسبت به افق در هر زمان از روز اطراف نقطه باز باشد 4-8 ماهواره دیده میشود و اگر به °10 کاهش یابد تا 10 ماهواره,و اگر بازهم به °5 کاهش یابد بعضی اوقات تا 12 ماهواره در دیدرسند.

31. اجزای ماهواره : • به طور کلی ماهواره GPSدارای پایه نصب٬گیرنده و فرستنده رادیویی و ساعت های اتمی کامپیوتر و ... می باشد • بخش های یدکی هر ماهواره شامل صفحات خورشیدی (در ابعاد2×4 مجهز به سیستم اتوماتیک تعقیب خورشید برای تهیه و تأمین انرژی سیستم های ماهواره) و سیستم پیشرانه برای کنترل چرخش در مدار و حفظ تعادل و پایداری ماهواره می باشد.

32. BLOCK I BLOCK II/IIA

33. BLOCK IIR BLOCK IIF

34. بخش کنترل زمینی سیستم کنترل عملیات(OCS) تمام ماهواره ها در مدار زمین را ردیابی می کند و بعد از دریافت سیگنال های ماهواره برای تعیین مدار , ساعت , همزمان کردن ماهواره ها, تصحیحات لازم را انجام داده و دوباره به ماهواره ارسال می کند تا قابل استفاده برای استفاده کننده باشد.شامل : ایستگاه کنترل اصلی: واقع در Colorado Springs,داده های ایستگاه های دیدبانی را جمع کرده , مدار ماهواره و پارامترهای ساعت را با تخمین کالمن حساب می کند. این نتایج به یکی از 3 ایستگاه زمینی برای آخرین ارسال داده به ماهواره ها فرستاده می شود, کنترل ماهواره و عملکرد سیستم از دیگر وظایف ایستگاه کنترل اصلی می باشد. ایستگاه دیدبانی : واقع درKwajalein , Diego Garcia , Ascension, Colorado Springs , Hawaii, با زمان استاندارد اتمی وگیرنده هایی که متناوبا بردنماهای در دیدرس را اندازه گیری می کنند(1.5s) تجهیز شده ,هر15min داده های تصحیح شده را به ایستگاه کنترل اصلی می فرستد. ایستگاه کنترل زمینی: آنتن های زمینی و سه ایستگاه Kwajalein , Diego Garcia , Ascension ارتباط دهنده ایستگاه اصلی و ماهواره ها توسط سیگنال باند رادیوییS-

35. . .

36. بخش استفاده کننده تفاوت استفاده کننده های نظامی و غیر نظامی در نوع گیرنده ها تاثیر گذاشته: گیرنده کدC/A کدP کدP(Y), گیرنده فرکانس های L1,L1-L2 (انتقال بهتر و تعیین محل یونیزاسیون), گیرنده با کانالهای زیاد (افزایش اطمینان داده ها و حذف فضاهای خالی اطلاعاتی) به طور کلی در گیرنده استفاده کننده (دستگاه GPS)سیگنال های ارسالی توسط آنتن دریافت بعد از تقویت اولیه وارد واحد بررسی کننده کدها و حامل ها می گردد, در بخش بعدی با نرم افزار پردازشگر اطلاعات آماده و در واحد بعدی روی اطلاعات دریافتی محاسبات انجام و طول وعرض جغرافیایی و ارتفاع تعیین می گردد و به صفحه نمایشگر ارسال می شود.

37. GPS - USER SEGMENT GPS Introduction, 24.08.2014

38. . air layers

40. تقسیم بندی لایه های اتمسفر با توجه به تغییراتدما -1تغييرات با ارتفاع:گازهاي سبكتر (بويژه هيدروژن‌ـ هليوم) اصولاً بايد در اتمسفر فوقاني بسيار فراوان باشند. تغييرات اساسي وابسته به ميزان دو گاز عمده غير دائمي يعني بخارآب و ازن مي‌باشد.بخار آب : هوا‌ در بعضي نواحي تقريباً فاقد بخار آب و دربرخي نقاط تا 4 درصد از نظر حجم خود داراي رطوبت است. 90 درصد از بخار آب در پايين‌ترين قسمت اتمسفر حدود 6 كيلومتري از سطح زمين قرار گرفته است.ازن : عمدتاً در 15 تا 35 كيلومتري از ضخامت اتمسفر، متمركز مي‌شود. اشعه ماوراء بنفش كه لايه‌هاي فوقاني اتمسفر را منور مي‌كند سبب تجزيه مولكول‌هاي اكسيژن در لايه‌هاي بين 80 تا 100 كيلومتر مي‌گردد.

41. -2تغييرات در ارتباط با فصل و عرض جغرافيايي :مقدار ازن در روي استوا كم و در عرض‌هاي فوق 50 درجه شمالي بويژه در بهار بيشتر مي‌شود.ازن ذخيره شده در طول «شب قطبي» سبب به وجود آمدن يك لايه غني از آن در اوايل بهار مي‌گردد.مقدار آب دقيقاً وابسته به حرارت است از اين رو در عرض‌هاي پايين و تابستان‌ها بيشتر است ولي در بيابانهاي مناطق حاره استثنا مي‌باشد. -3 تغييرات با زمان :كميت‌هايي از دي‌اكسيدكربن و ازن در اتمسفر ممكن است مربوط به تغييرات در طي دوره‌ايي طولاني باشد. دي اكسيدكربن به طور عمده بوسيله كنش ارگانيزم‌هاي زنده در زمين و دريا وارد اتمسفر مي‌شود. از منابع كوچك ديگر فساد عناصر اورگانيك در خاك و اشتعال سوخت‌هاي فسيل مي‌باشند افزايش ميزان دي‌اكسيدكربن سبب مي‌شود كه اتمسفر به مقدار زياد، انرژي حاصل از خورشيد را بگيرد.اگر تغييراتي در اشعه ماوراء بنفش خورشيد رخ دهد در ارتباط با آن تغييراتي نيز ممكن است در ميزان ازن حاصل آيد زيرا ازن هم تابش خورشيد و هم تشعشع زميني را جذب مي‌كند.

42. Air layers -1تروپوسفر :داراي ضخامتي حدود 8 كيلومتر در قطب‌ها 16 تا 19 كيلومتر در مناطق استوايي است از خصوصيات عمده آن كاهش دما در جهت قائم تقريباً 6 درجه سانتي‌گراد براي 1000 متر افزايش سرعت بادها با ارتفاع رطوبت قابل ملاحظه در سطوح پايين‌تر، و به طور كلي مجموعه پديده‌هاي اتمسفري كه هوا ناميده مي‌شود در اين لايه قابل بررسي است.-2 تروپوپوز:مرز انتقال خصوصيات اتمسفري را در مقياس بزرگي از تلاطم و اختلاط را تشكيل مي‌دهد. اين لايه كم‌ژرفا در منطقه استوا نسبتاً مشخص شده است اين مرز فوقاني تروپوسفر نسبت به فصول سال تغيير مي‌كند.

43. -3استراتوسفر :دومين لايه بزرگ اتمسفر كه بالاي تروپوسفر و پايين مزوسفر قرار دارد. استراتوسفر ناميده مي شود. افزايش تدريجي دما از ويژگي آن است يكي ديگر از ويژگي‌هاي استراتوسفر ميزان نسبتاً زياد گاز ازن به خصوص در اطراف لايه استراتوپوز است كه ضخامتي حدود 16 تا 30 كيلومتر در اين لايه را تشكيل مي‌دهد. و از نظر جلوگيري از اثرات مرگبار تابش‌هاي شديد ماوراء بنفش، وجود ازن بسيار موثر است. از طرف ديگر گاز ازن توأم با دي‌اكسيدكربن اثر بسزائي در پراكندگي عمودي دما دارد.

44. -4 استراتوپوز :اين لايه از ارتفاع حدود 50 كيلومتري شروع شده و منطقه انتقالي بين استراتوسفر و مزوسفر را تشكيل مي‌دهد.-5مزوسفر :در اين لايه درجه حرارت به سرعت كاهش مي‌يابد بطوريكه در ارتفاع 80 كيلومتري ميزان آن به حدود 90- درجه سانتي‌گراد مي‌رسد. فشار هوا در مزوسفر بسيار پايين است و ميزان آن از يك ميلي‌ بار در ارتفاع 50 كيلومتري به 1 درصد در 90 كيلومتري كاهش مي‌يابد.-6مزوپوز:منطقه فوق مزوسفر در ارتفاع 80 كيلومتري به وسيله حداقل دما، و وارونگي پس از آن مشخص مي‌شود. اين منطقه انتقالي بين مزوسفر و ترموسفر را مزوپوز مي‌گويند.

45. -7 ترموسفر :اين لايه فاقد گازهاي سنگيني نظير بخارآب‌ـ اكسيژن‌ و ازت حالت مولكولي است.در اين لايه ناوه‌هاي كم‌ژرفا به صورت لايه‌هاي يونسفري E و F1 و F2 طبقه‌بندي مي‌شوند.كه به ترتيب در حدود 110-160- و 300 كيلومتري قرار دارند.انعكاسات راديويي بعضاً در سطوحي به ارتفاع 65 تا 80 كيلومتري رخ مي‌دهد كه بنام لايه D ناميده مي‌شود.اين لايه با حداكثر از تمركز يونيزاسيون مشخص مي‌شود. -8 يونسفر:بخشي از اتمسفر زمين است كه از حدود فوق 60 كيلومتري به سبب يونيزاسيون، به صورت منطقه (تمركز يون‌ها و الكترون‌هاي) آزادي در مي‌آيد كه سبب انعكاس امواج راديويي مي‌شود. از طرف ديگر فجرهاي قطبي شمالي و جنوبي نيز بوسيله نفوذ ذرات يونيزه، در درون اتمسفر از 30 تا 80 كيلومتري به ويژه در مناطق حدود 20 تا 25 درجه از قطب‌هاي مغناطيسي مشاهده مي‌شوند.

46. E و F1 تقريباً منظم و در ميزان‌هاي حداكثر خود از نظر يون و چگالي الكترون‌ها، داراي تغييرات منظم روزانه‌ـ فصلي و چرخه لك‌هاي خورشيدي مي‌باشند.لايه F2 در ارتباط با كشنده‌هاي خورشيدي‌ـ قمري و اثر ميدان مغناطيسي زمين، آنومالي‌هاي بسياري را نشان مي‌دهد. تغييرات كوتاه مدت از پراكندگي و تمركز در اين لايه، دقيقاً وابسته به طوفان‌هاي مغناطيسي است كه بنام طوفان‌هاي يونسفري ناميده مي‌شود.-9 اگزوسفر:در ارتفاع بيش از 300 كيلومتري از زمين و در وراي يونسفر منطقه‌ايي كه جاذبه زمين نيروي چنداني ندارد. لايه‌اي از گازها وجود دارد كه بنام اگزوسفر ناميده مي‌شود. در اينجا اتمهاي اكسيژن و هليوم اتمسفر رقيقي را تشكيل مي‌دهند. هليوم خنثي و اتم هاي هيدروژن كه داراي وزن‌هاي اتمي پاييني هستند مي‌توانند فرار كنند. هيدروژن با تجزيه بخار آب و متان از نزديكي مزوپوز جايگزين مي‌شود. در حالي كه هليوم به طريق عمل پرتوهاي كيهاني در ازت و از شكستن عناصر پرتوزا در پوسته سطحي زمين به طور آرام ولي مداوم توليد مي‌شود -لايه‌هاي

47. .

48. Sources of GPS signal errors • Factors that can degrade the GPS signal and thus affect accuracy include the following: • Ionosphere and troposphere delays— The satellite signal slows as it passes through the atmosphere. The GPS system uses a built-in model that calculates an average amount of delay to partially correct for this type of error. • Signal multipath— This occurs when the GPS signal is reflected off objects such as tall buildings or large rock surfaces before it reaches the receiver. This increases the travel time of the signal, thereby causing errors. • Receiver clock errors— A receiver's built-in clock is not as accurate as the atomic clocks onboard the GPS satellites. Therefore, it may have very slight timing errors.

49. Orbital errors— Also known as ephemeris errors, these are inaccuracies of the satellite's reported location. • Number of satellites visible— The more satellites a GPS receiver can "see," the better the accuracy. Buildings, terrain, electronic interference, or sometimes even dense foliage can block signal reception, causing position errors or possibly no position reading at all. GPS units typically will not work indoors, underwater or underground. • Satellite geometry/shading— This refers to the relative position of the satellites at any given time. Ideal satellite geometry exists when the satellites are located at wide angles relative to each other. Poor geometry results when the satellites are located in a line or in a tight grouping. • Intentional degradation of the satellite signal— Selective Availability (SA) is an intentional degradation of the signal once imposed by the U.S. Department of Defense. SA was intended to prevent military adversaries from using the highly accurate GPS signals. The government turned off SA in May 2000, which significantly improved the accuracy of civilian GPS receivers.

50. منابع خطا در GPS • 1-خطای مربوط به ماهوارهالف)خطای مداری ب)خطای ساعت • 2-خطای مربوط به مسیر انتشار موج الف)خطای یونسفری ب)خطای تروپوسفری • 3-خطای مربوط به گیرنده الف)خطای مسیرهای چندگانه ب)خطای سیگنال به نویز پ)خطای ساعت گیرنده