كيف يعمل نظام تحديد المواقع gps ؟

كيف يعمل نظام تحديد المواقع gps ؟، تم بناء نظام تحديد المواقع العالمي، المسمى أيضًا NavStar، الذي نستخدمه، حيث قد أصبح يعمل بكامل طاقته منذ عام 1995 ويستخدم العديد من أجهزة الاستقبال الحديثة لنظام GPS مجموعة من كل من GPS وقمر GLONASS الروسي لتحسين التغطية والدقة، واليوم سوف نتعرف على المزيد من تفاصيل الموضوع.

ما هو GPS

• GPS (النظام العالمي لتحديد المواقع) هو نظام ملاحة قائم على الأقمار الصناعية، يوفر الوقت والمعلومات المستندة إلى الموقع إلى جهاز استقبال GPS، الموجود في أي مكان على سطح الأرض أو بالقرب منه.
• يعمل GPS بشكل مستقل عن اتصال المستخدم بالإنترنت أو إشارة الهاتف، ومع ذلك، يزيد وجودها من فعالية تحديد المواقع GPS، تم تطوير GPS في البداية من قبل الحكومة الأمريكية للأغراض العسكرية.
• ولكن في الوقت الحالي، يمكن لأي شخص لديه جهاز استقبال GPS تلقي إشارات الراديو من الأقمار الصناعية GPS.
• يحتوي نظام GPS حاليًا على 31 قمرًا صناعيًا فعالًا في مدارات تميل 55 درجة إلى خط الاستواء، تدور الأقمار الصناعية على بعد حوالي 20000 كيلومتر من سطح الأرض وتقوم بدورتين في اليوم.
• تم تصميم المدارات بحيث يكون هناك دائمًا 6 أقمار صناعية، من معظم الأماكن على الأرض.
• إذا كان مستقبل GPS قادرًا فقط على الحصول على إشارات من 3 أقمار صناعية، فلا يزال بإمكانك الحصول على موقعك، لكن سيكون أقل دقة، حيث كما ذكرنا أعلاه، يحتاج جهاز استقبال GPS إلى 4 أقمار صناعية لتحديد موضعك بأبعاد ثلاثية.
• في حالة توفر 3 أقمار صناعية فقط، يمكن لجهاز استقبال GPS الحصول على وضع تقريبي من خلال افتراض أنك في مستوى سطح البحر المتوسط، إذا كنت حقًا في مستوى سطح البحر المتوسط، فسيكون الموقف دقيقًا إلى حد معقول.

اقرأ أيضًا: مسح نتائج البحث في جوجل

نشأة نظام gps

• في البداية عندما تم تطوير GPS للاستخدام العسكري، كان هناك 24 قمرًا صناعيًا تدور حول الأرض تدور حول الأرض كل 12 ساعة على ارتفاع 20، 180 كم.
• تم وضع 4 أقمار صناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في كل من المسارات الستة ذات الاتجاه 60 درجة بين بعضها البعض، هذه الطائرات المدارية لا تدور فيما يتعلق بأي نجم.
• في وقت لاحق، تم زيادة عدد الأقمار الصناعية إلى 32، لتحسين دقة الموقع، وتتم ترجمة أي جهاز استقبال GPS عبر وقت قياس الرحلة.
• كلما زاد عدد الأقمار الصناعية في خط البصر لمستقبل GPS، زادت الدقة في تحديد موقع جهاز الاستقبال.

كيف يعمل نظام تحديد المواقع gps؟

• في أي وقت من الأوقات، هناك ما لا يقل عن 4 أقمار صناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في خط البصر لمستقبل على الأرض، ترسل كل من أقمار GPS هذه معلومات حول موقعه والوقت الحالي إلى مستقبل GPS في أوقات منتظمة ثابتة.
• يتم نقل هذه المعلومات إلى المتلقي في شكل إشارة والتي يتم اعتراضها ثم من قبل أجهزة الاستقبال، حيث أن هذه الإشارات هي إشارات الراديو التي تنتقل بسرعة الضوء.
• ويتم حساب المسافة بين مستقبل GPS والقمر الصناعي من خلال إيجاد الفرق بين وقت إرسال الإشارة من قمر GPS والوقت الذي يستقبل فيه جهاز استقبال GPS الإشارة.
• بمجرد أن يستقبل جهاز الاستقبال الإشارة من ثلاثة أقمار صناعية على الأقل، يشير المستلم إلى موقعه باستخدام عملية ثلاثية، يتطلب GPS ثلاثة أقمار صناعية على الأقل لحساب الموضع ثنائي الأبعاد (خطوط الطول والعرض على الخريطة).
• في هذه الحالة، يفترض مستقبل GPS أنه موجود في متوسط مستوى سطح البحر، ومع ذلك، فإنه يتطلب ما لا يقل عن 4 أقمار صناعية للعثور على مستقبلات ثلاثية الأبعاد (خطوط الطول والعرض والارتفاع).

شاهد أيضًا: كيفية تغير باسورد الياهو بالتفصيل

تطبيقات نظام ال GPS

• الثلاثية هي عملية تحديد وضعك بناءً على تقاطع المجالات، عندما يتلقى جهاز استقبال إشارة من أحد الأقمار الصناعية، فإنه يحسب المسافة من القمر الصناعي مع الأخذ في الاعتبار المجال ثلاثي الأبعاد مع وجود القمر الصناعي في مركز الكرة.
• بمجرد قيام جهاز الاستقبال بنفس الشيء مع 3 أقمار GPS أخرى، يبدأ جهاز الاستقبال في العثور على نقطة التقاطع في المجالات الثلاثة لحساب موقعه.

التحديات التقنية التي تواجه GPS

• تزامن الوقت بين الأقمار الصناعية الفردية وجهاز استقبال GPS.
• في الوقت الحقيقي تحديث الموقع الدقيق للقمر الصناعي GPS.
• القياس الدقيق لوقت الرحلة.
• التدخل مع إشارات أخرى.

شرح جهاز GPS

• تم تجهيز كل من الأقمار الصناعية GPS بساعة ذرية للحفاظ على الوقت محدثة ودقيقة، من أجل تحديث وتوفير توقيت دقيق على جهاز الاستقبال، يستخدم جهاز الاستقبال القمر الصناعي GPS الرابع للحفاظ على توقيته دقيقًا.
• مع توقيت جهاز الاستقبال التي تحتفظ بها الساعات الذرية، يمكن حساب فارق التوقيت الدقيق بواسطة جهاز الاستقبال، حيث تتم إدارة أقمار GPS باستمرار من المحطات الأرضية لحل تزامن الوقت.

مزايا تقنية الـ GPS

بعض إيجابيات تتبع نظام تحديد المواقع:

• بمساعدة GPS، يمكنك التنقل في الطرقات والأحياء التي لست على دراية بها.
• تتبع GPS يساعدك على مراقبة الموقع الحالي.
• انخفض عدد حوادث المرور التي تنطوي على مركبات شركة القيادة هذه منذ تثبيت نظام تحديد المواقع العالمي، وهذا وفّر العديد من الشركات آلاف الدولارات كتعويضات وأقساط التأمين المرتفعة.
• مساعدتك في العثور على أين توجد الأشياء القيمة الخاصة بك بالضبط مثل سيارتك.

عيوب نظام GPS

• يمكن بسهولة استخدام أجهزة التتبع لأغراض المطاردة.
• كثير من الناس يعتبرون عملية تتبع المركبات بمثابة غزو للخصوصية.
• مثل أي جهاز إلكتروني، تتعرض وحدات GPS لتعطل البطاريات.

لا تتعرف بعض أجهزة التتبع على وجود بعض الجبال والأنهار وغيرها من العوائق في طريقك، وبالتالي فإن بعض الإحداثيات التي قد تقدمها قد تكون مضللة.

قد يهمك أيضًا: كيفية تسريع فايرفوكس

وفي نهاية رحلتنا مع كيف يعمل نظام تحديد المواقع gps ؟، نشير إلى أن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يعمل في جميع الظروف الجوية، شريطة أن يكون هناك خط بلا عائق للاتصال البصري مع 4 أو أكثر من أقمار GPSK تتم إدارة GPS بواسطة سلاح الجو الأمريكي.