GPS

1. GPS (Global positioning System)

2. تصور کنید .... • رانندگی بدون پرس و جو • کوهنوردی آسان • زندگی بدون دغدغه • .... Imagine ……

3. مقدمه بشر اولیه برای اینکه گم نشود همیشه به دنبال روشهای مناسبی جهت پیدا کردن مسیر خود بوده است . انسانهای اولیه این کار را با سنگ چین کردن و در نظر گرفتن علائم طبیعی و ستاره ها انجام می دادند ولی این علائم همیشه در دسترس نبودند.

4. تاریخچه GPS اولين ماهواره GPS درفوريه 1978 پرتاب شد ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده اند این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد

5. سیستم های مشابه گلوناس GPS= گالیله

6. مدار ماهواره ها • مدار ارتفاع پايين • مدار متوسط • مدار بزرگ ( مدار ثابت )

7. پوشش منطقه ای • پوشش نقطه ای (spot) • پوشش ناحیه ای(zone) • پوشش نيمکره ای(Hemisphere)

8. ؟؟؟؟؟

9. GPS از شبکه ای 24 ماهواره تشکيل شده است . در مدارهايي به فاصله 24000 مايل از سطح دريا گردش می کنند.

10. GPS ماهواره های اين سيستم در مداراتی دقيق هر روز 2 بار به دور زمين می گردند و اولین ماهواره GPS در سال 1978 یعنی 31 سال قبل و در سال 1994 شبکه 24 عددی آنها تکمیل گردید ( 16 سال ).

11. ویژگی هایGPS • درهر شرايط جوى به خوبی کار می کند. • در مدارهای ميانی به دور زمين می گردند • وزن هرماهواره تقريباً وزنی معادل 3000 تا 4000 پاوند • قدرت فرستنده آن  50 وات ويا کمتر مى باشد • هر ماهواره 2 سيگنال ارسال مى کند

12. ویژگی هایGPS (ادامه) • هر ماهواره حدوداً 10 سال فعال مى ماند • مسير گردش ماهواره ها آنها را بين عرض جغرافيايى  60 درجه شمالى و60  درجه جنوبى قرارمى دهد • طول باتری های خورشیدی آن 5.5 متر است • سیستمی رایگان است

13. GPS چگونه کار می کند؟ • ماهواره های این سیستم، در مداراتی دقیق هر روز 2 بار بدور زمین می گردند • اطلاعاتی را به زمین مخابره می کنند • گیرنده های GPS این اطلاعات را دریافت کرده • با انجام محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می کنند

14. بخش های GPS • گیرنده GPS • كنترل زميني • ماهواره های GPS

15. گیرندهGPS بسته به نوع مصرف و بودجه می توانید از طیف وسیع گیرنده های GPS بهره ببرید. همچنین، باید از در دسترس بودن نقشه مناسب و بروزجهت ناحیه مورد استفاده تان، اطمینان حاصل کنید. امروزه بهای گیرنده های GPS بطور چشمگیری کاهش پیدا کرده است و هم اکنون در کشور ما با بهایی معادل یک عدد گوشی متوسط موبایل نیز می توان گیرنده GPS تهیه کرد

16. كنترل زميني

17. ماهواره های GPS • هر ماهواره با کدی مخصوص شناسایی می شودRPN: • سیگنال GPS شامل یک کد شبه تصادفی (Random Pseudo code ) • داده ای به نام ephemeris • یک داده تقویمی به نام almanac

18. ؟؟؟؟؟

19. دقت عملکرد GPS • شکل قرار گرفتن ماهواره ها نسبت به یکدیگر • چند مسیری • افزایش تاخیر (delay ) به دلیل اثرات جوی • خطاهای ساعت داخلی GPS

20. دقت کار GPS • دقت کار یک GPS غیر نظامی معمولی بین 60 تا 225 فیت می باشد • GPS های پیچیده تر و گرانتر می توانند با دقت هایی در حد سانتیمتر کار کنند • GPS معمولی نیز می تواند به کمک پردازشی به نام DGPS (Differentia GPS) به حدود 14 فیت یا کم تر برسد

21. کاربرد GPS • نقشه برداری • پروژه های عمرانی • کوهنوردی • کایت سواری • سفر در مناطق ناشناخته • کشتی رانی و قایقرانی • عملیات نجات هنگام وقوع سیل و زمین لرزه • هر فعالیت دیگر که نیازمند محلیابی باشد

22. گیرنده های GPSچگونه کار می کند؟ وظیفه یک گیرنده GPS این است که چهار ماهواره یا بیشتر را مکان یابی کند، فاصله با هر یک را اندازه گیری نماید واز این اطلاعات برای تخمین موقعیت خود استفاده کند. این کار براساس یک اصل ساده ریاضی به نام سه وجهی انجام می پذیرد

23. گیرنده های GPSچگونه کار می کند؟ اگربدانید که از ماهواره A در آسمان 10 مایل فاصله دارید، ممکن است در هر نقطه ای روی یک کره با شعاع 10 مایلی قرار داشته باشد. همچنین اگر بدانید که حد فاصله 15 مایلی ماهواره B هستید، بنابراین نقاط احتمالی مکان شما، به نقاط همپوشانی دو کره محدود می شود، اگر فاصله خود از یک ماهواره سوم را نیز داشته باشید، فقط یک نقطه برخورد سه کره می تواند نقاط مکان شما باشد.

24. GPS گيرنده به دريافت اطلاعات همزمان از حداقل 3 ماهواره برای محاسبه 2 بعدی و يافتن طول و عرض جغرافيايی و همچنين دريافت اطلاعات حداقل 4 ماهواره برای يافتن مختصات سه بعدی نيازمند است

25. سخت افزار و نرم افزار GPS • سخت افزار GPS در حقیقت مجموعه ای از IC ها و تراشه ها جهت انجام محاسبات خاصی است • نرم افزار این دستگاه شامل برنامه ای است که دستگاه با آن کار می کند و البته به زبان C نوشته شده است

26. با تشکر از توجه شما !