آشنایی با سیستم مکان‌یابی جهانی (GPS)

GPS یک سیستم مکان‌یابی جهانی است. این سیستم یک ناوگان ماهواره‌ای است.
GPS وسیله‌ای است که با بهره‌گیری از آن می‌توان سرعت، مسیر، فاصله پیموده شده، فاصله تا مقصد، زمان طلوع و غروب …

GPS یک سیستم مکان‌یابی جهانی است. این سیستم یک ناوگان ماهواره‌ای است.

GPS وسیله‌ای است که با بهره‌گیری از آن می‌توان سرعت، مسیر، فاصله پیموده شده، فاصله تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و حرکت هر متحرک در روز و شب را محاسبه کرد. این سیستم یک ناوگان ماهواره‌ای است که از شبکه‌ای با ۲۴ ماهواره ساخته شده و به وسیله سازمان دفاع آمریکا در مدار قرار گرفت.

در ابتدا GPS برای مصارف نظامی به کار گرفته می‌شد اما از سال ۱۹۸۰ این سیستم برای استفاده‌های غیر نظامی نیز مورد بهره‌برداری قرار گرفت به گونه‌ای که هم‌اکنون در بسیاری از کشورها خودروهای حمل و نقل عمومی به ویژه اتوبوس‌ها و تانکرهای حامل مواد خطرناک به این سیستم مجهز هستند. از این سیستم مدت‌ها است که در حمل و نقل دریایی نیز استفاده می‌شود. GPS در هر شرایط آب و هوایی و در هر جای جهان، در ۲۴ ساعت شبانه روز قابل دسترسی است و هیچ حق اشتراک یا هزینه‌ای برای استفاده از GPS وجود ندارد.

GPS چگونه کار می‌کند؟

ماهواره‌های GPS در یک مدار معین، زمین را دوبار در روز دور می‌زنند و سیگنال‌های اطلاعاتی را به زمین ارسال می‌کنند.

دریافت کننده GPS این اطلاعات را گرفته و برای محاسبه مکان دقیق کاربر از روش‌های هندسی استفاده می‌کند.

در اصل، دریافت کننده GPS زمان ارسال سیگنال از ماهواره را با زمان دریافت سیگنال مقایسه می‌کند. اختلاف زمان، بازگو کننده میزان فاصله ماهواره از دریافت کننده GPS است.

دریافت کننده با اندازه گیری فاصله، از تعدادی چند از ماهواره‌‌ها، می‌تواند مکان کاربر را مشخص کرده و آن را روی نقشه الکترونیک واحد نمایان کند.

یک دریافت کننده GPS می‌تواند با سیگنال‌هایی که از حداکثر سه ماهواره دریافت می‌کند، مسیر حرکت و مختصات دو بعدی( طول و عرض) مکان را محاسبه کند.

دریافت کننده می‌تواند با در نظر گرفتن چهار یا بیشتر ماهواره، مختصات سه بعدی (طول، عرض و ارتفاع) مکان کاربر را مشخص کند.

زمانی که مکان کاربر مشخص شد، GPS می‌تواند سایر اطلاعات نظیر سرعت، مسیر، فاصله پیموده شده، فاصله تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و ... را محاسبه کند.

دقت محاسبه GPS درشرایط فعلی تا حدود سه متر است و از آنجا که این ارتباط از طریق ماهواره صورت می‌گیرد موانع طبیعی نظیر کوه یا جنگل و موانع مصنوع مانند آسمانخراش‌ها نمی‌توانند مانع ارتباط شوند. به همین جهت متحرکی که به این سیستم مجهز است در هر شرایط آب و هوایی و جغرافیایی قابل رهگیری است.

بهره‌گیری از GPS در حمل و نقل عمومی باعث شده است که رانندگان همیشه خود را در معرض دید پلیس بدانند و به همین جهت تخلفات سرعت در رانندگی به شدت کاهش می‌یابد.

از سوی دیگر رهگیری خودروهای عمومی باعث می‌شود که رانندگان ضمن رعایت سرعت در هر مسیری و حتی تفاوت سرعت در روز و شب، بر اساس دستور قانونی زمان توقف و استراحت را رعایت کرده وبیش از مدت مجاز رانندگی نکنند.

سیستم ماهواره‌ای GPS شامل ۲۴ ماهواره است که در مداری با فاصله ۱۲ هزار مایلی از زمین قرار دارند. این ماهواره‌ها پیوسته در حال حرکت بوده و در کمتر از ۲۴ ساعت دو دور کامل می‌زنند. این ماهواره‌ها با سرعت تقریبی ۷ هزار مایل در ساعت حرکت می‌کنند.

ماهواره‌ها به کمک انرژی خورشیدی کار می‌کنند و در زمان خورشید گرفتگی و زمان‌هایی که این انرژی وجود ندارد با بهره‌گیری از باطری‌های پشتیبان به کار خود ادامه می‌دهند.

استفاده از ماهواره‌های سیستم GPS رایگان بوده و هیچ سازمان یا کشوری نمی‌تواند مانع از بهره‌گیری از آن شود.