دارای سه بخش است. GPS یک سیستم
Space Segment بخش فضایی
Control segment بخش کنترل
User sement بخش کاربردی
بخش فضایی
ماهواره چیست ؟
ماهواره شی یا جسمی است که حول مدار خاصی می چرخد . حال این شی می تواند بسیار بزرگ باشد
مانند ماه یا اینکه می تواند کوچک باشد مانند صدها ماهواره ای که
بشر به فضا فرستاده است
اجزای ماهواره
اجزای یک ماهواره ساخته شده توسط بشر مطابق با شکل زیر می باشد
آنتن ارتباطی و فرستنده و گیرنده رادیویی به ماهواره این امکان را می دهد که با ایستگاههای رادیویی
در زمین ارتباط برقرار کند
برخی از ماهواره ها برای تصحیح مسیر خود از سوختهای فسیلی استفاده می کنند . تعداد زیادی از
انرژی خورشید و تعداد کمی نیز از سوخت اتمی استفاده می کنند
چگونه یک ماهواره در مدار خود باقی می ماند ؟
یک ماهواره به دو دلیل زیر در مدار خود باقی می ماند
سرعتی که ماهواره در خط مستقیم حرکت می کند
نیروی جاذبه بین زمین و ماهواره
برای فهم این موضوع می توانید توپی را به یک نخ متصل کرده و آن را بچرخانید . در حالت عادی
توپ به صورت دایره ای می چرخد ولی اگر نخ پاره شود توپ در مسیر مستقیم حرکت خواهد کرد
.در اینجا نخ همان نقش جاذبه زمین را دارد . ماهواره با سرعت متناسب در خط مستقیم حرکت می
کند ولی گرانش زمین باعث می شود که ماهواره در مدار خود باقی بماند
مدارهای ماهواره
ماهواره های ساخته شده توسط بشر می توانند در یکی از دو مدار زیر به چرخش در آیند
geostationary مدارهای قطبی و مدارهای
یک ماهواره در مدار قطبی بر فراز قطب شمال و جنوب حرکت خواهد کرد . یک مدار قطبی ممکن
است از صدها کیلومتر تا صدها هزاران کیلومتر از زمین فاصله داشته باشد . یک ماهواره در یک مدار
نزدیک به زمین ممکن است در شبانه روز 14 بار دور کره زمین بچرخد در حالیکه ماهواره های در
مدارهای دورتر ، تعداد کمتری در طول شبانه روز به دور زمین می چرخند
هر 24 ساعت یکبار دور کره زمین می Geostationary اما ماهواره های موجود در یک مدار
چرخند . این در واقع همان زمانی است که زمین نیاز دارد تا یکبار به دور محور خود بچرخد . ماهواره
به سمت شرق و بر فراز خط استوا به دور کره زمین می چرخد ( یعنی در واقع در این چرخش فقط
طول جغرافیایی ماهواره تغییر می کند و عرض جغرافیایی آن ثابت می ماند ) . در واقع ماهواره های
موجود در این محور طوری رفتار می کنند که همیشه نسبت به کره زمین ثابت هستند . برای اینکه
چنین اتفاقی بیفتد این ماهواره ها باید در فاصله 22,237 مایلی بالای کره زمین باشند . در این فاصله ،
یا درپای Footprint ماهواره می تواند نیمی از کره زمین را ببیند . به این سطح تحت پوشش ماهواره
ماهواره نیز می گویند . مثال این نوع ماهواره ها ، ماهواره های گیرنده های دیجیتال خانگی می باشند
در واقع این تنها دلیل آن است که شما با یکبار تنظیم دیش ماهواره خود می توانید کانال را به صورت
مناسب دریافت کنید و دیگر نیاز به تنظیم مجدد آن ندارید
انواع ماهواره ها
Communication Satellite : ماهواره های ارتباطی
این ماهواره ها نقش بسیار موثری در زندگی انسانها دارند . از این ماهواره ها به وفور در ارتباطات
رادیویی و تلویزیونی و خطوط تلفن و
استفاده می شود
: Navigation Satellite ماهواره های ناوبری
من کجا هستم ؟ به کجا می خواهم بروم ؟ از چه مسیری حرکت کنم ؟ اینها سوالاتی هستند که
ماهواره های ناوبری به خاطر آنها به فضا پرتاب شده اند . ماهواره های ناوبری از سال 1950 و با توجه
به نیاز کشتیها برای پیدا کردن مسیر خود در اقیانوسها بوجودآمده اند . بحث اصلی ما در این کتاب نیز همین ماهواره ها و
شما با آنها می باشد . این GPS نحوه ارتباط دستگاه گیرنده
ماهواره ها نقش عمده ای در پیشرفت ناوبری در جهان و
جلوگیری از بروز اشتباهات ناوبری و انجام کارهای دقیق
مهندسی داشته اند
Weather Satellite ماهواره های هواشناسی
ماهواره های هواشناسی چشمان ما در آسمان می باشند که به ما در پیش بینی وضعیت آب و هوا
کمک می کنند . این ماهواره ها بیشتر از 30 سال است که به خدمت بشریت در آمده اند
مجموعه های ماهواره های دیگری نیز وجود دارند که بنا به کاربردهای خاص بوجود آمده اند
و قطبی Geostationary تفاوت بین مدارهای
نیز گفته GEO که به ماهواره هایی که در آن در حال حرکتند به اختصار Geostationary مدار
می شود مداری است که منطبق بر مدار 0 درجه یا خط استوا می باشد
اما دلیل آنکه نمی توان از این مدار برای تشخیص موقعیت استفاده کرد آن است که این مدار سطح
کره زمین را به صورت کامل پوشش نمی دهد و افرادی که در نزدیکی قطب شمال و یا نزدیکی قطب
جنوب می باشند در تشخیص موقعیت دقیق ، مشکل خواهند داشت
حال که با مفاهیم اولیه مربوط به ماهواره آشنا شدیم می خواهیم ببینیم که یک دستگاه گیرنده بر روی
زمین چگونه می تواند موقعیت خود را با استفاده از این ماهواره ها شناسایی کند
در ابتدا لازم به ذکر است که خدمات این مجموعه در هرشرایط آب و هوایی درهر نقطه
ازکره زمین در تمام ساعت شبانهروز در دسترس است. پدیدآورندگان این سیستم، هیچ
حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفتهاند واستفاده ازآن رایگان است
GPS ماهواره های
ماهوارههای این سیستم، درمداراتی دقیق هرروز 2 باربه دورزمین میگردند و اطلاعاتی
این اطلاعات را دریافت کرده و باانجام GPS را به زمین مخابره میکنند.گیرندههای
محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده رانسبت به زمین محاسبه میکنند. در واقع گیرنده
زمان ارسال سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه میکند. از اختلاف این
دوزمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین میگردد. حال این عمل را با دادههای دریافت از
چندماهواره دیگر تکرارمیکندوبدین ترتیب محل دقیق گیرنده را بااختلافی ناچیز، معین
میکند
گیرنده به دریافت اطلاعات همزمان از حداقل 3ماهواره برای محاسبه 2بعدی ویافتن طول
وعرض جغرافیایی، وهمچنین دریافت اطلاعات حداقل 4 ماهواره برای یافتن مختصات
سه بعدی نیازمنداست ( بعد سوم همان زمان است ). باادامه دریافت اطلاعات از ماهوارهها
گیرنده اقدام به محاسبه سرعت، جهت، مسیر پیموده شده، فاصله باقی مانده تا مقصد، زمان
طلوع وغروب خورشید و بسیاری اطلاعات مفید دیگرمینماید
در مدارهایی بفاصله 24000 هزار مایل از سطح دریا گردش می- GPS 30 عددماهواره
کنند.هرماهواره دقیقاَ طی 12 ساعت یک دور کامل بدورزمین میگردد. سرعت هریک
7000 مایل برساعت است
این ماهوارهها نیروی خودرا ازخورشید تأمین میکنند. همچنین باطریهایی نیز برای
زمانهای خورشید گرفتگی و یا مواقعی که در سایه زمین حرکت میکنند بهمراه دارند
راکتهای کوچکی نیزماهوارهها رادرمسیر صحیح نگاه میدارد. به این ماهوارهها
نیزگفته میشود. در صورتیکه هر کدام از این ماهواره ها از مدار خود NAVSTAR
خارج شوند ، از سوخت اتمی موجود در آنها استفاده می شود تا آنها را به مدار اصلی
بازگردانند
دراینجابرخی مشخصههای جالب این سیستم اشاره میکنیم
درسال 1978 یعنی حدود 35 سال پیش در مدارزمین GPS اولین ماهواره
قرارگرفت
تکمیل گردید. NAVSTAR درسال 1994 شبکه 24 عددی
عمرهرماهواره حدود 10 سال است که پس ازآن جایگزین میگردد
5/ هرماهواره حدود 2000 پوند وزن دارد و طول باطری های خورشیدی آن 5
متراست
انرژی مصرفی هرماهواره، کمتراز 50 وات است
GPS مشخصات ماهوارههای
Rockwell International : سازنده NAVSTAR: نام
ارتفاع: 10900 مایل دریائی وزن: 1900 پوند(درمدار)
ابعاد: بابالهای گسترده 17 پا دوره گردش بدور زمین: 12 ساعت
صفحه چرخش: با زاویه 55 درجه نسبت به
استوا
7 سال / طول عمر: 5
مجموعه حاضر: 24 ماهواره مجموعه آینده: 21 ماهواره
این بخش همان بخش ماهوارههای موجوددر فضا می باشداین ماهواره ها سیگنالهایی با
مشخصات ذیل ارسال میکند دو نوع اطلاعات مربوط به محاسبه نقاط عبارتنداز
اطلاعات تقویم نجومی مربوط به موقعیت تقویمی ماهوارهها می باشدبا دریافت این
ماهوارههایی که بهترین اطلاعات راارسال میکنند GPS اطلاعات سیستم گیرنده
تشخیص میدهدوانتخاب میکند (از نظرموقعیت هندسی)
-2 اطلاعات جدول نجومی برای عملیات ناوبری استفاده میشود وبسیاردقیق است این
وزمان ساعت ماهوارهها میباشد. GPS جداول نیز حاوی مکانی دقیق ماهوارههای
وزن و 5مترباپنلهای خورشیدی طول kg در حدود 900 GPS ماهوارههای
7 سال طراحی شده است امااغلب مدت زمان بیشتری / دارند.عمرمفید این ماهوارههابرای 5
درمدارمورد استفاده قرار میگیرند.پنلهای خورشیدی نیروی اولیه راتهیه مینمایند و
تأمین میشود. در هرماهواره Nicd نیروی(تغذیه) ثانویه توسط باطریهای
اتمی فوقالعاده دقیق نصب گردیده است. در سپتامبر 2001 تعداد (clock) چهارساعت
ماهوارههای مورد استفاده در مدار 27 عددبوده است
ماهوارههادر فضا
از 24 ماهواره تشکیل شده است که هریک GPS همانطورکه گفته شد سیستم فضایی
ازآنها، هر 11000 مایل دریایی دربالای زمین رادرمدت 12 ساعت(یک مدار) طی می
کند. ماهوارهها در فضا به صورتی قرار میگیرند که میتوانیم تقریباَ 100 درصد ازمواقع،
سیگنالها راازشش عدد آنها در هرنقطه روی زمین دریافت کنیم، زیرا جهت بدست
آوردن بهترین اطلاعات مربوط به هرموقعیت، سیگنالهای زیادی نیاز است. همچنین
ماهوارهها به ساعتهایی جهت نگهداری زمان دقیق و مجهزهستند. این دقت در حد سه
(0.بوده و بسیارمهم میباشد، زیرا گیرنده باید / نانوثانیه(سه میلیاردیوم ثانیه 000000003
میرسد، ازچه ارتفاعی گرفته GPS به درستی تعیین کند که سیگنالهایی که ازهرماهواره
شده است این اطلاعات برای محاسبه موقعیت گیرنده مورد استفاده قرارمیگیرد
(Satellite orbits) مدارات ماهوارهها
شامل 6 مداربا فاصله 60 درجه و در هرمدار 4 ماهواره وجودداردواین امکان را فراهم می
سازد که با وجود اشکال و خرابی 2 ماهواره در هرمدارسیستم کارنرمال خودراانجام می
دهد. هرسطح مداری شیبی برابربا 5 درجه با سطح مدار استوایی دارد. ارتفاع
20000 ) باعث ثابت ماندن ماهوارهها در مدارشان میشود. همچنین ارتفاع Km) زیادمدار
هرنقطه GPS زیاد ماهواره باعث پوشش منطقه وسیعی درروی زمین میشود. ماهوارههای
درروی زمین را 2 باردرروز پوشش میدهند (از هرنقطه درروی زمین دوباردرروز می
گذرند)
چیست ؟ Ephemeris و Almanac
و داده Almanac دو نوع مختلف دیتا را منتشر می نماید . داده های ، GPS ماهواره
شما چگونه کار می کند باید بدانیم این GPS اما برای اینکه بدانیم . Ephemeris های
Almanac ؟ شما مشخص می کنند GPS دو داده چه چیزهایی را برای دستگاه
شما ارسال می کند . یعنی هر GPS پارامترهای مدار تمامی ماهواره ها را برای دستگاه
شما ارسال می GPS کدام از ماهواره ها ، پارامتر مدار تمامی ماهواره ها را برای دستگاه
کند . این داده ها بسیار دقیق و معتبر نیستند و شاید فقط برای چند ماه اعتبار داشته باشند
بسیار دقیق می باشند و شامل اطلاعات دقیق مداری و Ephemeris در مقابل داده های
Ephemeris تصحیح ساعت ماهواره می باشند . هر ماهواره فقط و فقط داده های
فقط برای 30 دقیقه اعتبار Ephemeris مربوط به خود را منتشر می کند . داده های
دارند . این داده ها هر 30 ثانیه یکبار توسط ماهواره منتشر می شوند
شما برای مدت زمانی بیشتر از 30 دقیقه خاموش بوده باشد بعد از GPS وقتی دستگاه
از ماهواره ها می ماند . این داده ها Almanac روشن کردن آن ، دستگاه منتظر داده های
شما می گوید که کدام یک از ماهواره ها از لحاظ موقعیت به دستگاه شما GPS به
نزدیکتر و ارتباط با آنها راحتتر می باشد . ( همانطور که قبلاٌ گفتیم این داده بسیار دقیق
نیست چون در این مرحله دقت زیادی نیاز نداریم ) . اما در مرحله بعد و بعد از مشخص
قسمتی را تحت عنوان GPS شدن ماهواره هایی که نزدیکترند می توانید در دستگاه
شما GPS قدرت سیگنال ) مشاهده کنید . در این مرحله دستگاه ) Signal Strength
می نماید . به محض اینکه تمامی داده های Ephemeris شروع به جمع آوری داده های
از ماهواره جمع آوری شد شکل سیگنال آن ماهواره به صورت سیاه و Ephemeris
ثابت در خواهد آمد . در این مرحله می توانید از اطلاعات فرستاده شده توسط ماهواره
خود را خاموش GPS برای تشخیص موقعیت خود استفاده نمایید . اگر شما دستگاه
نمایید و در کمتر از 30 دقیقه مجدداً آن را روشن نمایید عملیات گرفتن اطلاعات از
می گویند Warm Start بسیار سریعتر از قبل خواهد بود . این فرآیند را Ephemeris
شما خاموش است و به یک منطقه جدید می رسید GPS . به عنوان مثال وقتی دستگاه
مدت زمان زیادی طول می کشد تا دستگاه ارتباط اولیه را با ماهواره ها برقرار کند . اما
بعد از این مرحله با هر بار روشن و خاموش کردن دستگاه ، بلافاصله دستگاه شما با
ماهواره ها ارتباط برقرار می کند و می توانید موقعیت خود را به سرعت پیدا کنید . اگر
این زمان بیشتر از 30 دقیقه باشد ، زمان بیشتری برای جمع آوری داده های
می گویند . Cold Start نیاز است و به این روش Ephemeris
******** Week 555 almanac for PRN-01 ********
ID: 01
Health: 063
Eccentricity: 0.4523754120E-002
Time of Applicability(s): 147456.0000
Orbital Inclination(rad): 0.9638996124
Rate of Right Ascen(r/s): -0.8138158591E-008
SQRT(A) (m 1/2): 5154.716309
Right Ascen at Week(rad): -0.1977897882E+001
Argument of Perigee(rad): 0.861364245
Mean Anom(rad): -0.2647295475E+001
Af0(s): -0.1077651978E-003
Af1(s/s): -0.3637978807E-011
week: 555
Almanac یا GPS یک نمونه از تقویم نجومی ارسال شده توسط ماهواره
(Satellite Signals) سیگنالهای ماهواره
،(Clock) هرماهواره یک سیگنال مسیریابی که شامل عناصر مداری، وضعیت ساعت
(Almanac) زمان سیستم ووضعیت پیامها راارسال مینماید. به علاوه یک تقویم نجومی
تهیه میشودکه اطلاعات(تقریبی) رابرای هرماهواره فعال ارسال نماید. سیگنالهای
0 ثانیه / رادیویی با سرعت نور منتشرمیشوند. سیصد هزارکیلومتر درثانیه، مدت زمان 06
به زمین برسد. این سیگنالها با قدرت GPS طول میکشدکه سیگنال ارسالی ازماهواره
کم(حدود 300 تا 350 وات طیف مایکروویو) ارسال میگردند
انواع کدهای ارسال شده توسط ماهواره
شما امکان ارائه دو نوع سرویس را به استفاده کننده می دهد . GPS
را برای تمامی GPS امکان استفاده از دستگاه Standard Positioning Service یا SPS
استفاده کنندگان در جهان بدون پرداخت حق شارژ و یا هر مساله دیگری فراهم می کند . اما
یک سرویس ویژه برای استفاده کننده های خاص می Precise Positioning Service یا PPS
باشد ( ارتش امریکا ) که امکان تعیین موقعیت را با دقت بالاتر فراهم می آورد . حال برای اینکه این
مساله را متوجه شویم باید با دو نوع کد آشنا شویم
شما به صورت از پیش تعریف شده دو نوع کد را استفاده می کند . کد GPS دستگاه
که به صورت رایگان در دسترس عموم می باشد و کد C/A یا Coarse/Acquisition code
که یک کد اختصاصی است که بیشتر شامل کاربردهای نظامی می P code یا Precision code
باشد
که هنگامی که با (PRN) عددی شبه تصادفی و طولانی برابر با 1023 بیت می باشد ،C/A کد
1/023 مگابایت در ثانیه منتقل شد در هر یک هزارم ثانیه تکرار م یشود. اعداد شبه تصادفی شامل
ویژگی بارزی هستند؛ این اعداد تنها هنگامی که دقیقاً در یک ردیف هستند (در یک خط، هم تراز،
هم سو)، با هم جفت می شوند و یا این که به شدت با هم همبستگی دارند . هر ماهواره تنها یک کد
تا حد بسیار زیادی نسبت به PRN منحصر به فرد را انتقال م یدهد . به عبارت دیگر، هر کد PRN
کد دیگر ، از پارامترها یا بخش های مستقل ساخته شده است. این نوعی از دسترسی چندگانه طبقه
است که به دستگاه گیرنده امکان می دهد تا ماهواره های چندگانه بر روی (CDMA) بندی کد
فرکانس مشابه را تشخیص دهد.
مرتبط با هر P کد PRN می باشد، هرچندکه کد (PRN) کد دقت، همچنین عددی شبه تصادفی
6.187 بایت می باشد و تنها یک بار در هفته تکرار می شود *(10^ ماهواره دارای طولی برابر با ( 12
موجب افزایش همبستگی و حذف ،P 23 مگابایت در ثانیه). طول نهایی کد / (با سرعت انتقال 10
هرگونه ابهام دامن های درون منظومه شمسی م یشود. اما، این کد آنقدر طولانی و پیچید هاست که اعتقاد
بر این بود که گیرنده نم یتواند به طور مستقیم این سیگنال را به تنهایی دریافت کند و از نظر زمانی با
نسبتاً ساده شود و سپس، C/A آن انطباق داشته باشد . انتظار بر این بود که گیرنده در ابتدا باید مانع کد
C/A هماهنگ شود. با در نظر گرفتن این که P بعد از دستیابی به زمان جاری و موقعیت تقریبی، با کد
در واقع بخش کوچکی از P ها برای هر ماهواره منحصر به فرد هستند، عدد شبه تصادفی کد PRN
2.35 بیت (معادل 235،000،000،000،000 بیت) *(10^ اصلی به طول تقریبی ( 14 P یک کد
می باشد و هر ماهواره بخش اختصاص یافته کد اصلی اش را مکرراً ارسال م یکند. به منظور جلوگیری
از استفاده کاربران غیرمجاز و یا به طور بالقوه مانع شدن از سیگنا لهای نظامی از طریق مراحلی که حقه
به صورت رمز درآورده شود. برای رسیدن به این p بازی نامیده م یشود، تصمیم گرفته شد که کد
پدید آمد. Y یک ترتیب ویژه رمزنگاری، تعدیل شد و در نتیجه آن، کد ،W با کد P هدف، کد
همان چیزی است که ماهواره ها پس از آن که واحد ضد حقه بازی در وضعیت "وصل" تنظیم Y کد
فاش W نمایش داده می شود. جزییات کد P(Y) شد، ارسال می شود. سیگنال رمزنگاری شده با کد
به کار P نشده اند، اما این فرضیه بوجود آمد هاست که این کد در (به طور تقریبی) 20 کیلو هرتز با کد
برده می شود
نحوه تشخیص موقعیت ازطریق ماهوارهها
یک دستگاه صرفاَ گیرنده میباشدکه اطلاعات بدست آمده ازماهوارههای اطراف GPS
مربوط به ما را محاسبه میکند. PTV زمین را مورد تجزیه و تحلیل قرارداده و
منظور موقعیت شما در هرنقطهای ازکره خاکی وفضای اطراف آن است . P=Position
منظورزمان محلی دقیق و با دقت فوقالعاده بالا در همان منطقهای که شما ، T=Time
منظور سرعت لحظهای شماست که آن رابا دقت فوقالعاده بالا V=Veloctiy هستید و
محاسبه میکند. حال ما میخواهیم بدانیم یک دستگاه گیرنده با یک آنتن کوچک
چگونه این اطلاعات را برای مامحاسبه میکند
به نظر شما آیا دستگاه شما یک فرستنده است ؟ همانطور که تا به حال احتمالاً مشاهده
شما با دو یا سه باطری قلمی کار می کند . این باطریها هیچ وقت GPS نموده اید دستگاه
توان ارسال یک سیگنال به فاصله 20200 کیلومتری بالای جو را نخواهند داشت . پس
شما صرفاٌ با تحلیل اطلاعات دریافت شده از GPS در نظر داشته باشید که دستگاه
ماهواره ها موقعیت شما را تشخیص می دهد
شما که از آن در طبیعت استفاده می GPS پس به این نکته توجه داشته باشید که دستگاه
کنید صرفاً یک دستگاه گیرنده می باشد
شما چگونه با اطلاعات دریافتی از GPS حال می خواهیم مشخص نماییم که دستگاه
ماهواره ها موقعیت خود را مشخص می کند . برای انجام این محاسبه یک داستان را مطرح
می کنیم
شخصیتهای داستان ما عبارتند از
ویکی در نقش گروگان
یک گانگستر آدم ربا
شرلوک هلمز پسر بزرگ بازرس معروف شرلوک هلمز
بیگ بن ( ساعت بزرگ انگلیسی و یا گیرنده رادیویی)
محل : انگلستان
در شهر لندن یک ساعت معروف بر فراز یک برج قرار دارد . بهتر است بدانید بیگ بن سر هر ساعت
12 بار دنگ می خورد و فاصله بین دنگها 4 ثانیه است ، و لی ما ، دنگ می زند . مثلاً در ساعت 12
می دانیم که صدای زنگها در فاصله محدودی از برج به گوش ما می رسد . راه حل این مشکل بسیار
ساده است . یک ایستگاه رادیویی نیز در لندن صدای دنگها را در همان زمان که بیگ بن شروع به
نواختن می کند پخش می نماید . این به این معنی است که همه مردم انگلستان می توانند صدای بیگ
بن را با استفاده از گیرنده های رادیویی بشنوند
یک مساله دیگر نیز مطرح می باشد .صدا با سرعت 1000 فوت بر ثانیه ( 320 متر بر ثانیه ) در هوا
حرکت می کند . در حالیکه امواج رادیویی با سرعت فوق العاده بیشتری در فضا حرکت می نمایند
این سرعت در حدود 186000 مایل بر ثانیه ( 300000 کیلومتر بر ثانیه ) می باشد . یکی از دلایلی
که شما ابتدا صاعقه را می بینید و سپس صدای آن را می شنوید نیز همین است . امواج رادیویی و نور
مرئی با سرعت یکسان حرکت می کنند . با توجه به اینکه سرعت نور خیلی بیشتر از سرعت صوت می
باشد شما می توانید از زمانی که طول می کشد تا امواج رادیویی به یک نقطه معین برسند در برابر
زمانی که امواج صوتی می توانند به همان نقطه برسند صرفنظر کنید
حال داستان ما اینگونه شروع می شود
یکی از شبها ، گانگسترهای خطرناک ، ویکی که یکی از خانمهای معروف و دارای خانواده مشهوری
بود را دزدیدند . بعد از اینکه چشم او را بستند برای مدت طولانی او را از این سمت به آن سمت بردند
( تا مکان اختفای آنها را متوجه نشود ) و در نهایت او را در یک ساختمان قدیمی پنهان کردند . ویکی
می توانست تشخیص دهد که ساختمان قدیمی است به خاطر چوبهای کف و پله هایی که با حرکت
روی آنها صدا می کردند . او توانست تشخیص دهد که ساختمان 10 طبقه است و او را در طبقه دهم
داخل یک اتاق تاریک انداختند . ویکی صدای بسته شدن در و قفل شدن آن را شنید . گروگان جوان
خود را به گوشه اتاق رسانید و به دیوار تکیه داد در حالیکه سخت ترسیده بود و احساس خطر می کرد
. تبهکاران فکر می کردند کاری که ویکی می تواند انجام دهد این است که آرام باشد و به رادیویی
که برای او روشن کرده بودند گوش بدهد . نصف شب فرا رسید و برنامه های روزانه رادیو تمام شد و
شروع به نواختن صدای بیگ بن کرد . 1 و 2 و 3 و …. 12 و … 13 ؟! ویکی پیش خود گفت مگر
می شود یک ساعت 13 بار بنوازد . و او احساس کرد باید خیلی ترسیده باشد که چنین اشتباهی کرده
باشد . او سعی کرد خود را آرام کند ولی خیلی خسته و گرسنه بود . او فکر می کرد چه خوب بود اگر
در خانه بود و غذا می خورد و به رختخوابش می رفت . او مطمئن بود که خانواده اش تمام خواسته
های دزدان را برآورده می کنند و به زودی در کنار خانواده خود خواهد بود . دزدان او می دانستند که
او از یک خانواده مرفه است ، بنابراین برای او غذا آوردند .بعد از خوردن غذا ، ویکی احساس خواب
سنگینی کرد و به خواب رفت
ناگهان از خواب بیدار شد . نمی دانست چه مدت است که خوابیده است . تبهکاران از او خواستند تا
نواری را پر کند و در آن نوار به خانواده اش بگوید حالش خوب است ولی ترسیده است و از آنها
بخواهد که خواسته های آدم ربایان را برآورده کنند . او طبق خواسته آنها رفتار کرد و با صدای لرزان
در میکروفون گفت : پدر و مادر عزیز ، این ویکی است . آدم رباها من را ربوده اند و پنج میلیون پوند
می خواهند . آنها تا به حال با من به خوبی رفتار کرده اند . آنها من را در یک ساختمان قدیمی 10
طبقه نگه داشته اند و پله های این ساختمان بسیار پر سروصدا می باشد . پدر ، من ترسیده ام . آنها به من
غذا داده اند ولی من را تهدید کرده اند که اگر خواسته های آنها برآورده نشود مرا خواهند کشت
آنها پول می خواهند . به پلیس خبر ندهید و پول را در محلی که آنها می خواهند بیاورید . شب قبل من
خیلی ترسیده بودم و صدای بیگ بن را در نیمه شب از شدت ترس 13 بار شنیدم . لطفاً به آنچه می
خواهند عمل کنید . من می خواهم در خانه در کنار شما باشم
آدم ربایان نوار را چک کردند و همه چیز به نظرشان مناسب رسید . به نظر آنها دخترک باید خیلی
ترسیده باشد که صدای زنگهای بیگ بن را 13 بار شنیده باشد . احتمالاً او احساس کرده که این
صدای مرگش است . نوار ضبط شده به دست پدر و مادر ویکی رسید به همراه دستورالعملی برای
آوردن پول سر قرار . آدم ربایان هیچ تماس تلفنی نگرفتند بنابراین هیچ راهی برای پیگیری آنها وجود
نداشت
در این قسمت شرلوک هلمز 3 وارد عمل می شود . پسر بزرگ بازرس معروف شرلوک هلمز ، به طور
اتفاقی دوست خانوادگی ویکی بود و والدین ویکی تنها می توانستند به او اعتماد کنند و از او کمک
بخواهند . بعد از مطرح کردن ماجرا هلمز جوان از والدین ویکی خواست تا پول را طبق خواسته دزدان
آماده کنند . او در این فرصت با دقت به نوار گوش می داد تا شاید نکته ای در آن بیابد . او می دانست
که دخترک در یک ساختمان 10 طبقه قدیمی زندانی است ولی شاید دهها هزار از این ساختمان در
انگلستان وجود داشته باشد و کل نیروهای بریتانیا نیز از عهده این کار بر نمی آیند
او یک بار دیگر نوار را مرور کرد . این بار او فهمید که باید چه کار بکند
وقتی پول درخواستی در شب مورد نظر تحویل داده شد ، گروه آدم ربایان به دو دسته تقسیم شدند
یک گروه برای گرفتن پول رفتند در حالیکه گروه دیگر مراقب گروگان جوان بودند . در همین حال ،
هلمز و پلیس وارد اتاقی شدند که آدم ربایان و دخترک در آن بودند و دختر جوان را نجات دادند
همه کنجکاو بودند که هلمز چگونه به این مساله پی برده است ، پدر و مادر ویکی ، پلیسها ، خبرنگاران
و حتی دزدها . هلمز از همه خواست تا در ساختمان بمانند . نیمه شب فرا رسید و ساعت بیگ بن از
رادیو شروع به نواختن کرد . 1 و 2و 3 و … 12 و 13 ؟! همه تا زنگ 13 را شمردند چگونه ممکن
است ؟ ! همه آنها متعجب به هلمز نگاه می کردند و منتظر پاسخ بودند . حال می خواهیم کمی
استراحت کنیم و ببینیم که واقعاً چه اتفاقی افتاده است
طبق آن کار می کند بسیار جالب است مانند این ماجرای پلیسی و آنقدر ساده است GPS اصولی که
که هرکسی می تواند از آن سر در بیاورد
تخمین فاصله دستگاه گیرنده شما از یک ماهواره است با مجموعه ای GPS اصولی ترین راه کارکرد
با اختراع شرلوک GPS از کدهای مختلف .کاری که ما می خواهیم انجام دهیم توضیح اصول اساسی
هلمز است
هلمز توضیح می دهد : ساختمان مخفی در فاصله 4000 پایی از ساعت بیگ بن قرار گرفته است . به
اندازه ای نزدیک که صدای زنگ آن شنیده می شود . تنها 3 ساختمان بلند و قدیمی در دایره ای به
مرکز بیگ بن و شعاع 4000 پا قرار دارد که پلیس می توانست تمام این ساختمانها را چک کند
حال اجازه دهید کمی در مورد این مطلب فنی تر صحبت کنیم
کدهای مختلفی را که توسط ماهواره و دستگاه گیرنده دریافت می شود GPS در بخش قبل گفتیم که
را باید از لحاظ زمانی با هم مقایسه کند . در سیستم موقعیت یاب هلمز ، ایستگاه رادیویی کار مقایسه
بین بیگ بن و گیرنده رادیویی را انجام می دهد ولی چنین مکانیزمی برای ماهواره ها و دستگاه گیرنده
شما وجود ندارد
اگر سیستم ما یک میلی ثانیه هم خطا داشته باشد ، این مقدار خطای زمانی باعث ایجاد خطای فاصله ای
186 مایلی ( 300 کیلومتری ) می شود . زیرا امواج رادیویی با سرعت 186000 مایل بر ثانیه
300000 کیلومتر بر ثانیه ) حرکت می کنند و کوچکترین خطا در زمان باعث ایجاد خطای زیادی در
فاصله می گردد . این مقدار خطا غیر قابل چشم پوشی است
باید بدانیم که هر ماهواره چهار ساعت اتمی دارد . این ساعتها بسیار دقیق و گرانقیمت هستند . ولی
شما چطور ؟! آیا دستگاه شما هم می تواند یک ساعت اتمی داشته باشد . جواب منفی GPS دستگاه
شما یک ساعت از جنس کوآرتز مانند همانی که شما به مچ خود بسته اید دارد . GPS است . دستگاه
و ساعتهای کوآرتز آنچنان که ما می خواهیم دقیق نیستند . خوشبختانه ما می توانیم از یک دستگاه
اندازه گیری دیگری برای اصلاح این نقص دستگاه گیرنده استفاده نمائیم . در فضای سه بعدی سه
کتابهای جبر به ما می گویند که باید سه . X , Y , Z مشخصه هستند که باید تعیین شوند . برای مثال
معادله مستقل داشته باشیم تا بتوانیم این سه مجهول را تعیین کنیم . ما می توانیم سه اندازه گیری از سه
ماهواره داشته باشیم تا مشکل ما را حل نماید . ولی ما یک مشکل دیگر هم داریم . خطای ساعت
نمایش می دهیم . به دلیل داشتن چهار معادله ما نیاز ب ه Terror دستگاه کیرنده شما که ما آن را با
X , Y , Z , اندازه گیری از چهار ماهواره داریم . بنابراین ما چهار معادله برای تعیین پارامترهای
نیاز داریم . حل کردن این معادلات برای انسان کار ساده ای نیست . به هر حال Terror
میکروکامپیوترها و نرم افزارهایی که بر روی آنها نصب می شوند این کار را برای ما انجام می دهند
و زمان دقیق را بدست می آوریم . بدست آوردن زمان دقیق یکی از X , Y , Z و اینگونه است که ما
می باشد و این موضوع کاربردهای زیادی در مخابرات و سایر زمینه هایی که به GPS مزیتهای
هم برای استفاده در زمانهای GPS زمانهای دقیق جهت محاسبات خود نیاز دارند دارد . حتی تعدادی
دقیق ساخته شده اند
شباهت سیستم موقعیت یاب هلمز ممکن است شما را به این فکر بیندازد که ماهواره ها موقعیت ثابتی
نسبت به کره زمین دارند و مدار حرکت آنها نسبت به زمین حرکتی ندارد و این به این خاطر است که
محل بیگ بن ثابت بود . اگر ماهواره ها را در مدارهای ثابت نسبت به حرکت زمین در نظر بگیریم
آنگاه ماهواره ها هر 24 ساعت 1 بار دور زمین خواهند چرخید و در ( Geostationary )
همان جهتی که زمین حرکت می کند حرکت خواهند کرد .بنابراین از دید یک نفر بر روی کره زمین
آنها همیشه جای ثابت خواهند داشت
در حقیقت ، سیگنال منبع فرستنده نیاز به جای ثابتی نسبت به زمین ندارد و ما می توانیم با مراجعه به
جدول موقعیت هر ماهواره را در هر ساعت نسبت به کره زمین بدانیم . خوشبختانه ماهواره ها طوری
طراحی شده اند که در مدار مشخصی به دور زمین می چرخند . حل تئوری محل ماهواره ها در فضا
1639 ) انجام گرفت . او قوانین و – مدتها پیش توسط ریاضیدان و منجم جوهانز کوپلر ( 1571
روابط مورد نیاز برای حرکت اجسام بزرگ در فضا ، مانند ماه دور زمین و سیارات دور خورشید و
… را بدست آورد .بشر ماهواره را براساس قوانین کپلر طراحی کرد . بی شک کارهای شگفت انگیز
و طراحی آن کمک زیادی کرده اند . ما در مورد GPS ایساک نیوتن و آلبرت اینشتین به داستان
نحوه این تاثیرات در بخش آخر صحبت می کنیم . در حقیقت مشکلات ریاضی زیادی برای حل مساله
تعیین موقعیت شما توسط ماهواره ها وجود دارد ولی قدرت میکروکامپیوترهایی که در دستگاه کیرنده
شما هستند قادر به انجام میلونها عمل در ثانیه می باشند
MIPS( Million Inputs per seconds )
مساله ای که حل آن برای یک انسان بسیار مشکل است برای یک کامپیوتر بسیار ساده می باشد
کامپیوتر و نرم افزارهای مهندسی نصب شده بر روی آن مشکلات محاسبات را حل می کند . چون
کامپیوتر اطلاعات را با بالاترین سرعت در جهان منتقل می کند که همان سرعت نور است هیچ اهمیتی
ندارد که مساله ما چقدر پیچیده باشد و کامپیوتر ما می تواند آن را در کسری از ثانیه محاسبه کند
شناخته شده می باشند و آنها مجموعه ای از اطلاعات مدار خود را که به GPS مدارهای ماهواره های
صورت تقویم نجومی می توان از آن تعبیر کرد در فضا منتشر می کنند که به شما کمک می کند
چگونه هر ماهواره خاص را در فضا پیدا کنید . دستگاه گیرنده شما این اطلاعات را دریافت می کند و
آنها را در تقویم نجومی ماهواره ها در حافظه خود ثبت می کند . بنابراین وقتی شما دستگاه را خاموش
فقط برای ما GPS می کنید اطلاعات ماهواره ها از بین نمی رود . بنابراین ما می بینیم که ماهواره
کد نمی فرستد بلکه پیغامهایی درباره مدار حرکت و چیزهای دیگری نیز برای ما می فرستد
چرا نباید ماهواره ها نسبت به زمین ثابت باشند ؟
ممکن است شما از خود بپرسید چرا ماهواره ها نباید یک موقعیت ثابت نسبت به زمین داشته باشند
دلایل زیادی برای این کار وجود دارد . اولین دلیل آن این است که ماهواره هایی که نسبت به زمین
ثابت باشند باید بالای خط استوا قرار گیرند و این مساله باعث می شود افرادی که در دو قطب شمال و
جنوب کره زمین زندگی می کنند از این مساله محروم شوند یا سیگنالهای ضعیف و خطاهای بالا داشته
باشند
ماهواره ها در موقعیت ثابت نسبت به زمین در فاصله 36000 کیلومتر بالای خط استوا حرکت می
کنند و هر چرخش کامل آنها 24 ساعت طول می کشد . ( همانند زمین ) که به آنها کمک می کند
تا با چرخش زمین هماهنگ باشند و همواره موقعیت ثابت نسبت به زمین داشته باشند . بعضی از
مناسب GPS ماهواره های ارتباطی از این مدار استفاده می کنند ولی این مدار ، برای ماهواره های
نمی باشد برای اینکه آنها باید تمام کره زمین را پوشش دهند نه خط استوا را
از 24 ماهواره تشکیل شده است که 3 تای آنها به عنوان یدکی و GPS صورت فلکی ماهواره های
20 کیلومتری از سطح زمین در شش مدار / کمکی در مواقع ضروری می باشند . آنها در فاصله 200
جداگانه در حال حرکت می باشند . بنابراین آنها در هر زمان می توانند همه نقاط کره زمین را پوشش
دهند . دوره یک چرخش کامل آنها به دور زمین 12 ساعت می باشد . شما در هر نقطه روی کره
زمین باشید همواره می توانید با 4 ماهواره یابیشتر ارتباط برقرار کنید
اگر تمام ماهواره ها در یک مدار بودند دقت کم و نتایج ضعیفی داشتیم و شاید دیگر توانایی تعیین
تمام کره زمین را پوشش داده اند GPS موقعیت دقیق را نداشتیم . مدارهای شش گانه ماهواره های
. این ماهواره ها در مدار خود هر روز 2 بار زمین را دور می زنند با یک دوره تناوب تقریباً 12 ساعته
این ماهواره ها نیاز به تنظیم شدن و اصلاح خطا بوسیله بعضی از پایگاههای کنترل بر روی زمین که زیر
نظر وزارت دفاع امریکا می باشد دارند . برای پایگاههای کنترل بر روی کره زمین مشاهده ماهواره ها
2 بار در هر روز روش مناسبی جهت تشخیص خطاهای ماهواره ها و اصلاح ای ن خطاها می باشد و
همچنین می توانند پیغامهای جدیدی را که باید به استفاده کننده ای مثل ما داده شود را به ماهواره ها
می دهند
پایگاههای کنترل نیاز به اندازه گیری دقیق و تعیین موقعیت دقیق ماهواره ها و سرعت آنها را دارند
برای اینکه عواملی مانند جاذبه بین زمین و ماه ممکن است در قوانین کپلر تاثیر گذار باشند . مجموعه
ای کامل از توصیف حرکات ماهواره و ساعت آن را یک تقویم نجومی برای ماهواره می نامیم
ماهواره این تقویم را به دستگاه گیرنده شما می فرستد که با پردازش این تقویم و استفاده از نتایج آن ،
گیرنده موقعیت دقیق شما را اعلام می کند . اگر یکی از پایگاهها متوجه این مساله شود که یکی از
ماهواره ها از مدار مشخص شده برای آن خارج شده است برای آن ماهواره مشخص طبق حرکت آن
یک تقویم نجومی جدید طراحی می کند و برای آن فرستاده می شود تا استفاده کنندگان از این تقویم
جدید بهره ببرند . اصلاح ماهواره همیشه با برگرداندن آن به مسیر اصلی انجام نمی شود برای اینکه
برای ایستگاه مشکل است که همیشه مسیر ماهواره ها را اصلاح نماید به خصوص که سوخت اندک
ماهواره ها برای موارد ضروری استفاده می شود
را متوجه شویم باید کمی به GPS در این قسمت برای آنکه نحوه تشخیص موقعیت توسط دستگاه
دوران راهنمایی و دبیرستان و درس مثلثات برگردیم . می خواهیم در این قسمت راجع به فصل
مشترک بین شکلهای مختلف صحبت کنیم . در ابتدا راجع به فصل مشترک دو خط صحبت می کنیم .
اگر دو خط همدیگر را قطع کنند فصل مشترک آنها ( یا قسمتی که بین این دو خط مشترک است
یک نقطه خواهد بود
حال می خواهیم ببینیم که فصل مشترک دو دایره چه چیزی خواهد شد ؟
همانطور که در شکل بالا مشاهده می شود فصل مشترک دو دایره می شود دو نقطه
حال اگر دو کره را با هم تقاطع بدهیم فصل مشترک آنها چه شکلی خواهد داشت . به شکل پایین
توجه کنید
همانطور که در شکل بالا مشاهده می کنید فصل مشترک دو کره یک دایره است
شما چگونه با استفاده از ماهواره ها GPS حال با توجه به موارد گفته شده در بالا می خواهیم ببینیم که
موقعیت خود را پیدا می کند
شما با استفاده از ماهواره می تواند متوجه شود که در چه GPS همانطور که قبلاٌ گفته شد دستگاه
فاصله ای از ماهواره مربوطه قرار دارد
شما GPS از ماهواره 1 قرار داریم . در این مرحله دستگاه x پس متوجه می شویم که ما در فاصله
شروع به ترسیم محل هندسی مکان خود در فضا می نماید این کار در چیپ های داخلی دستگاه انجام
می شود
فرض کنید که به شما می گویند یک شی در فاصله 10 متری از شما قرار گرفته است . حال این شی
می تواند در هر قسمتی قرار داشته باشد به شرطیکه فاصله آن از شما 10 متر باشد . مکان هندسی نقاطی
که فاصله آنها از شما 10 متر باشد یک کره می باشد به مرکز شما و شعاع 10 متر
پس اگر ماهواره را به جای خودتان در نظر بگیرید فرض کنید اینچنین باشد که دستگاه شما تشخیص
بدهد در فاصله 20000 متری از ماهواره قرار گرفته است . پس موقعیت دستگاه شما بر روی یک کره
ای خواهد بود به شعاع 20000 متر و مرکزیت ماهواره . با این اطلاعات و داشتن موقعیت ماهواره
دستگاه شما می داند که بر روی یک کره فرضی در جهان Ephemeris با استفاده از اطلاعات
هستی با مرکزیت ماهواره و شعاع 20000 متر قرار دارد . حا ل به محض ارتباط با ماهواره دوم ،
دستگاه شما متوجه خواهد شد که بر روی یک کره دیگر به مرکزیت ماهواره دوم و شعاع ( که فاصله
ماهواره دوم از دستگاه شما است ) قرار دارد . حال این دو کره یک فصل مشترکی خواهند داشت
همانطور که قبلاً توضیح داده شد فصل مشترک دو کره یک دایره می باشد . مطابق شکل زیر
تا اینجا دستگاه شما متوجه شده است که بر روی یک دایره مشخص در جهان هستی قرار دارد
ماهواره سوم نقش تکمیلی را بر عهده گرفته و با ایجاد کره سوم به دستگاه شما کمک می کند که
موقعیت خود را متوجه شود . فصل مشترک یک کره و یک دایره دو نقطه می باشد .
شما می تواند محاسبه کند که بر روی یکی از این دو نقطه قرار دارد GPS پس در این قسمت دستگاه
. معمولاٌ یکی از این نقاط بر روی کره زمین و دیگری در فضا می افتد . اما برای آنکه ما بتوانیم
موقعیت دقیق خود را شناسایی کنیم نیازمند استفاده از ماهواره چهارم می باشیم . فصل مشترک کره
چهارم با این دونقطه ، یک نقطه خواهد بود که محل دقیق شما را بر روی کره زمین یا هر محل دیگر
مشخص خواهد کرد
پس در واقع شما در یک نقطه خاص در محدوده کره زمین و یا بر روی آن قرار دارید
بخش کنترل
یا بخش زمینی، ازایستگاههای محلی اطلاع دهنده اتوماتیک (خودکار) در GPS کنترل
نواحی مختلف اطراف زمین (هاوایی وماژالین دراقیانوس آرام، دیگوگارسیا دراقیانوس
هند، جزیره اسنشن در اقیانوس آرام وکولورادو اسپیرینگ وچهارایستگاه آنتن بزرگ که
سیگنالها را به سمت ماهوارهها ارسال میکنند، تشکیل شدهاند. همچنین این ایستگاهها،
راردیابی واطلاعرسانی میکنند. GPS ماهوارههای
این ایستگاهها همزمان هم موقعیت دقیق مکانی ماهوارهها راکنترل نموده و هم
برکارکردسالم آنها نظارت مینماید. ایستگاه زمینی مادر باارسال تصحیحات مداردقیق
قرارگیری ماهوارهها و ضریب تصحیح برای ساعت به ماهوارهها موقعیت آنها رادائماَ
تصحیح مینماید. وماهوارهها این تصحیحات را بر سیگنالهای ارسالی خود اعمال می-
است. این بخش اداره کننده تمامی ماهوارهها میباشد. GPS نمایند. بخش کنترل ، مغز
این بخش از ایستگاههای زمینی تشکیل شده است(پنج عددازآنها، در اطراف زمین
قراردارند)که ماهوارهها راازکارکرد درست مطمئن میسازند
ارتش آمریکا، بخش اصلی سایت کنترل درنیروی هوایی فالکون، واقع در کلورادو
(The Falcon Air Force Base in Colorado Springs) اسپرینگ
درآمریکااداره میکند
GPS یک بارگردش به دور زمین در فضا برابریک مدار میباشد. هریک ازماهوارههای
دوازده ساعت زمان نیاز دارندتا یک بارمدارزمین را طی کنند. هرماهواره به یک ساعت
دقیق مجهزشده است که به آن اجازه میدهد سیگنالهای زوج را با یک پیام زمانی بسیار
دستگاه ( With a precise time message) . دقیق مجهز شدهاست مخابره کند
قسمت زمینی سیگنال مخابره شده از ماهواره (که باسرعت نورحرکت میکند)رادریافت
میکند. حتی دراین سرعت، زمان رسیدن سیگنال به گیرنده قابل اندازهگیری میباشد
تفاوت زمانی میان فرستادهشده وزمان دریافتآن، مضربی ازسرعت نور میباشد که
گیرنده راقادر میسازد تافاصله ازماهواره را محاسبه کند. برای اندازهگیری دقیق طول
وعرض جغرافیایی وارتفاع، گیرنده زمانی راکه صرف میشود تا سیگنالهاازچهار ماهواره
جداگانه به آن برسندرامحاسبه میکند
بخش کاربری
این بخش ازگیرندههایی تشکیل شده که میتوان آن رادردست نگه داشت یا روی اتومبیل
سوار نمود
برای ارتش طراحی شده است ولی شمارکاربران شهری ازکاربران نظامی GPS بااین
عبارتند از: GPS بیشتر است. بعضی ازکاربران اصلی
– سرویسهای اورژانس-مانند آتش نشانی،آمبولانس درتعیین موقعیت افرادآسیب دیده
– پیگیری وسایل نقلیه-مانند نگهداری وپیگیری کامیونها، قطارها،اتوبوسها وغیره
– هوانوردی – خلبانان ازآن برای راهبردی هواپیماهااستفاده میکنند
برای کنترل بهتر محصولاتشان استفاده میکنند. GPS – کشاورزی – کشاورزان از
شهرهابرای موقعیت سرویسهایشان مانند خطوط نیروولوله- GPS – جمعآوری دادههای
کشی آبها در خیابانها ازآن استفاده میکنند
گیرندهها
دستی یا برروی هواپیما، GPS میتوانندتوسط دست حمل شوند GPS گیرندههای
کشتی، تانک، زیردریایی، اتومبیل وکامیون نصب شوند. این گیرندهها سینگالهای
رادریافت، رمزگشایی ودرنهایت آنهاراپردازش میکنند. امروزه GPS ماهوارههای
بیشتراز 100 مدل گیرنده متفاوت بااندازههای مختلف در حال استفاده هستند(به اندازه
یک تفلن بیسیم )درگیرندههای دستی و حتی کوچکتر ازآن در مدلهای جدیددیده
میشوند
به عنوان نمونه دستگاههای دستی که به نیروهای ارتش آمریکا درجنگ خلیجفارس داده
شد تنها 28 اونس وزن د اشتند
درپی جوییهای صحرایی، اکتشافات نفت و گازوشرکتهای خدمات رفاهی( آب GPS
با استفاده GPS وبرق و…) جهت موقعیتیابی دقیق استفاده میشود. برخی از گیرندههای
از امکانات و اطلاعات جانبی میتوانندمفیدتر واقع شوندبرای مثال با افزودن نقشه راههای
این دستگاه میتواندبه راحتی در یافتن موقعیت GPS یک منطقه زمینشناسی به حافظه
ویافتن مسیرهاو سازندههاو… در روی زمین به یاری زمین شناسان بیایند. استفاده ازاین
دستگاه فقط با خریدآن که هزینهای کمتراز 100 دلارمیتواند در برداشته باشد. امکان
پذیراست و برای گرفتن اطلاعات و موقعیتیابی توسط آن هیچ هزینهای پرداخت نمی
ها بسته به امکانات جانبی گرانترمیشوند. GPS. شود
تا حد چند مدار الکترونیکی ساده شدهاند تا اقتصادی بوده و هرکسی GPS گیرندههای
توان خریدآن راداشته باشد. همچنین آنقدر کوچک شدهاند که بتوان آن رادر ساعت
قرارداد. Laptop مچی، درخودرو، قایق، ادوات کشاورزی و حتی رایانههای
همانند تلفن همراه یکی ازوسائل مورد نیاز هرفرد خواهدشد . GPS بزودی گیرندههای
نظرات بسته شده است.