بَلَدچي عصر مدرن
نويسنده: جواد حسيني نصر
GPS و همه ي کاربردهايش
شايد شما از آن دسته کساني باشيد که دوست دارند به سفرهايي بروند که حتي خودشان هم نمي دانند مبدأ و مقصد شان کجاست، اما يک دغدغه يعني گم شدن مانع از اين رسيدن مي شود، اينکه دريک سفر کويري گم شويد بزرگترين مصيبت است يا در يک مسير کوهستاني هي اين کوه را بالا برويد به اميد اينکه پشت آن يک آبادي يا يک شهر باشد و بعد ببينيد هي کوه پشت کوه پيش رويتان است.
اين مشکل ديگر حل شده، درهزاره سوم هيچ کس گم نمي شود کافي است تنها يک دستگاه GPS همراه داشته باشيد، دستگاهي که به تدريج براي خيلي از آدم ها از نان شب هم واجب تر شده است، اين اسم شايد به گوشتان آشنا باشد فن آوري نه چندان نويي که با قدمت سي ساله در حال تسخير تمام حوزه ها از مهندسي و دريانوردي تا سفر گردشگري است.
واژه ي GPS مخخف GLOBAL POSITON SUSTDM يا سامانه موقعيت ياب جهاني است، سامانه اي که درسال 1978 با پرتاب اولين ماهواره اش به سرانجام رسيد و در ابتدا با اهداف نظامي طراحي شده بود ولي از سال 1980 زمينه هاي کاربرد غير نظامي آن نيز فراهم شد.
در سال 1994 اين سامانه با قرارگرفتن 24 ماهواره دور تا دور کره زمين تکميل شد، سيستم موقعيت ياب جهاني منظومه اي از 24 ماهواره است که زمين را دور مي زند و در هر مدار 4 ماهواره قرار دارد و توسط وزارت دفاع ايالات متحده پشتيباني مي شود.
دقت بالاي اين سيستم و جهاني بودن آن دليلي بر استفاده از اين سيستم در علوم مختلف است. با روي کار آمدن سيستم GPS تمام سيستم هاي قبلي تعيين موقعيت ماهواره اي از قبيل دوربين هاي بلستيک، داپلر، N.N.S.S،
LONG- C،SECORSLR ،LLR، به تدريج ازدور خارج شدند. GPS يک سيستم عملياتي و هميشه درحال آماده باش است که در تمامي شرايط آب و هوايي داراي کارآيي است؛ زيرا فرکانس امواجي که توسط ماهواره هاي GPS ارسال مي شوند در حد گيگاهرتز است وشرايط آب و هوايي (مه و باران و نزولات جوي) اثري روي اين امواج ندارند. اين سيستم درطول 24 ساعت شبانه روز فعال است و درهر زمان و درهر مکان که لازم باشد مي توان توسط آن تعيين موقعيت کرد.
ماهواره هاي GPS
در حال حاضر سيستم GPS شامل 28 ماهواره فعال است که در مداري به طول 11000 مايل دريايي بالاي زمين در حرکت بوده و پيوسته بوسيله ايستگاه هاي زميني در سراسر جهان نظارت مي شوند.
هر کدام از اين ماهواره ها که NAVSTAR نيز ناميده مي شوند 2000 پوند وزن داشته، داراي صحفات آفتابي به پهناي f=17 هستند و با سرعتي در حدود 108 مايل در ثانيه به دور زمين مي گردند.
اين ماهواره ها که کل سطح کره زمين را بطور همزمان پوشش مي دهند، در 6 مدار بيضي شکل با زاويه ميل 55 درجه نسبت به صفحه استواي زمين به دور زمين مي چرخند و در ارتفاع20800 کيلومتري از سطح زمين قرار دارند. زمان يکبار چرخش ماهواره هاي GPS به دور زمين در حدود 12 ساعت نجومي است. به عبارتي در هر 24 ساعت خورشيدي در طول شبانه روز ماهواره دوباره از افقق يک محل مي گذرد.
هر ماهواره حدوداً 10 سال فعال مي ماند و جايگزيني ماهواره ها به موقع انجام شده و ماهواره هاي جايگزين به فضا پرتاب مي شوند.
انرژي مصرفي هر ماهواره، کمتر از 50 وات است. اين ماهواره ها نيروي خود را توسط باتري هاي خورشيدي که طولش هر کدامشان 5،5 متر است از خورشيد تأمين مي کنند. همچنين باتري هايي نيز براي زمان هاي خورشيد گرفتگي و يا در مواقعي که درسايه زمين حرکت مي کنند به همراه دارند.
کاربردهاي GPS
GPS هرجايي قابل استفاده است مگر در نقاطي که امکان دريافت امواج ماهواره در آنها نباشد مانند داخل ساختمان ها، غارها و نقاط زيرزميني ديگر و يا زير دريا، کاربردهاي هوايي GPS در رهيابي براي هوانوردي تجاري است. در دريا نيز ماهيگيران، قايق هاي تجاري و دريا نوردان حرفه اي از GPS براي رهيابي استفاده مي کنند.
مراکز علمي ازGPS براي استفاده از قابليت و دقت زمان سنجي اش و اطلاعات مکاني اش استفاده مي کنند. نقشه برداران از GPS براي توسعه منطقه کاري خود بهره مي گيرند. سايت هاي گران قيمت نقشه برداري دقت هايي تا يک متر را فراهم مي آورند. GPSها علاوه بر صرفه جويي دقت هاي بهتري را براي اين سايتها به ارمغان مي آورند. استفاده هاي تفريحي ازGPS نيز به تعداد تمام ورزشهاي تفريحي متنوع است. به عنوان مثال براي شکارچيان، برف نوردان، کوهنوردان و سياحان و...
اين رايانه کوچک که جهت انجام امور خاصي برنامه ريزي شده است با داشتن مختصات شما مي تواند کارهاي ديگري هم انجام بدهد. مثلاً مي تواند زمان طلوع وغروب ماه. شايد خيلي جالب باشد ولي جي پي اس مي تواند زمان باقيمانده براي رسيدن به مقصد مورد نظر را با توجه به سرعت شما محاسبه کند. همچنين ميانگين سرعت شما، بيشترين سرعت، ميانگين سر بالايي وسرازيري و مسير، سرعت عمودي، موقعيت منطقه از نظر شکار و ماهيگيري و شکار در هر نقطه جهان، محاسبه مساحت يک نقطه ناشناخته و برگرداندن شما از مسير آمده را نيز مي تواند انجام دهد.
هر چه نقشه هاي منطقه اي که در حافظه گيرنده بارگذاري مي شود دقيق تر باشد، سرويس هايي که از GPS مي توان دريافت کرد نيز ارتقا مي يابد. براي مثال، مي توان از GPS مسير نزديکترين پمپ بنزين، تعميرگاه و ايستگاه قطار را سؤال نمود ومسير پيشنهادي را دنبال کرد. دقت مکانيابي اين سيستم درحد چند متر مي باشد، که بسته به کيفيت گيرنده تغيير مي کند.
پيش بيني زلزله از ديگر کاربردهاي GPS است. ( در حال حاضر براي پيش بيني زلزله بيش از1200 GPS در ژاپن نصب شده و همچنين فقط در اطراف شهر لس آنجلس آمريکا،250 GPS در حل اندازه گيري و فعاليت 24 ساعته هستند.)
از ديگر کاربردهاي اين سيستم بطور فهرست وار مي توان به موارد زير اشاره کرد: کاداستر، کنترل امورمربوط به حمل و نقل و ترافيک، کنترل حرکات تکتونيکي زمين، کنترل جابجايي سدها و برج ها ي بلند، پيش بيني وضع هوا (از طريق اندازه گيري ميزان انرژي موج فرستاده شده از سوي GPS پس از عبور از لايه هاي جو و ابرهاي موجود در منطقه مورد نظر)، هيدروگرافي (آبنگاري)، تعيين موقعيت سکوهاي دريايي نفتي، تعيين موقعيت جزيره هاي مرجاني، مين يابي، SCAN کردن دريا، بروز رساني سيستم هاي تعيين موقعيت اينرشيال، استفاده جهت کنترل ماهواره هاي سنجش از دور(Remote Sensing) و کاربردهاي وسيع نظامي و...
بازار GPS
در حال حاضر مارک هاي معروفي مانند Vista ،Garmin ،TomTom و مگافورس به توليد اين کالا مي پردازند و افزايش توليد را در رأس اهداف خود قرارداده اند.
Vista وGarmin دو مارک معروف از اين کالا در بازار ايران هستند که قيمتي حدود 150 تا 650 هزار تومان دارند که بسته به کارکرد، قدرت دريافت امواج ماهواه اي و مدل، قيمت اين دستگاه ها متفاوت است.
به عنوان مثال مارک Garmin اين دستگاه در مدل هاي 101Geko،Etrex summit،Etrex با قيمت هايي به ترتيب 150، 240 و 150 هزار تومان در بازار ايران موجود هستند که مدل 101 Geko با قابليت هايي چون 4 صفحه ناوبري، قابليت ثبت 250 نقطه ، 12 کاناله و منبع تغذيه 2 عدد باتري با سايز AAA با قيمت 150 هزار تومان سبک ترين دستگاه GPS دنيا است.
مدلEtrex Vista دستگاه GPS نيز به عنوان پرفروش ترين و معروف ترين دستگاه دنيا با قابليت هايي چون، تجهيز به کمپاس (قطب نما) ديجيتال و ارتفاع سنج و فشار سنج مجزا، 12 کاناله با قابليت کارکرد درحالت DGPS با فرمتRTCM، داراي نقشه ي کل ايران وجهان و حافظه 24 مگابايتي براي انتقال نقشه هاي دلخواه به دستگاه از طريق «MAP SOURCECD» ، نشان دهنده پارامترهاي Jumpmaster و داراي دقتي بين 3 تا 5 متر با قيمتي حدود 340 هزار تومان به فروش مي رسد.
منبع:شاهد جوان ش 54
شايد شما از آن دسته کساني باشيد که دوست دارند به سفرهايي بروند که حتي خودشان هم نمي دانند مبدأ و مقصد شان کجاست، اما يک دغدغه يعني گم شدن مانع از اين رسيدن مي شود، اينکه دريک سفر کويري گم شويد بزرگترين مصيبت است يا در يک مسير کوهستاني هي اين کوه را بالا برويد به اميد اينکه پشت آن يک آبادي يا يک شهر باشد و بعد ببينيد هي کوه پشت کوه پيش رويتان است.
اين مشکل ديگر حل شده، درهزاره سوم هيچ کس گم نمي شود کافي است تنها يک دستگاه GPS همراه داشته باشيد، دستگاهي که به تدريج براي خيلي از آدم ها از نان شب هم واجب تر شده است، اين اسم شايد به گوشتان آشنا باشد فن آوري نه چندان نويي که با قدمت سي ساله در حال تسخير تمام حوزه ها از مهندسي و دريانوردي تا سفر گردشگري است.
واژه ي GPS مخخف GLOBAL POSITON SUSTDM يا سامانه موقعيت ياب جهاني است، سامانه اي که درسال 1978 با پرتاب اولين ماهواره اش به سرانجام رسيد و در ابتدا با اهداف نظامي طراحي شده بود ولي از سال 1980 زمينه هاي کاربرد غير نظامي آن نيز فراهم شد.
در سال 1994 اين سامانه با قرارگرفتن 24 ماهواره دور تا دور کره زمين تکميل شد، سيستم موقعيت ياب جهاني منظومه اي از 24 ماهواره است که زمين را دور مي زند و در هر مدار 4 ماهواره قرار دارد و توسط وزارت دفاع ايالات متحده پشتيباني مي شود.
دقت بالاي اين سيستم و جهاني بودن آن دليلي بر استفاده از اين سيستم در علوم مختلف است. با روي کار آمدن سيستم GPS تمام سيستم هاي قبلي تعيين موقعيت ماهواره اي از قبيل دوربين هاي بلستيک، داپلر، N.N.S.S،
LONG- C،SECORSLR ،LLR، به تدريج ازدور خارج شدند. GPS يک سيستم عملياتي و هميشه درحال آماده باش است که در تمامي شرايط آب و هوايي داراي کارآيي است؛ زيرا فرکانس امواجي که توسط ماهواره هاي GPS ارسال مي شوند در حد گيگاهرتز است وشرايط آب و هوايي (مه و باران و نزولات جوي) اثري روي اين امواج ندارند. اين سيستم درطول 24 ساعت شبانه روز فعال است و درهر زمان و درهر مکان که لازم باشد مي توان توسط آن تعيين موقعيت کرد.
ماهواره هاي GPS
در حال حاضر سيستم GPS شامل 28 ماهواره فعال است که در مداري به طول 11000 مايل دريايي بالاي زمين در حرکت بوده و پيوسته بوسيله ايستگاه هاي زميني در سراسر جهان نظارت مي شوند.
هر کدام از اين ماهواره ها که NAVSTAR نيز ناميده مي شوند 2000 پوند وزن داشته، داراي صحفات آفتابي به پهناي f=17 هستند و با سرعتي در حدود 108 مايل در ثانيه به دور زمين مي گردند.
اين ماهواره ها که کل سطح کره زمين را بطور همزمان پوشش مي دهند، در 6 مدار بيضي شکل با زاويه ميل 55 درجه نسبت به صفحه استواي زمين به دور زمين مي چرخند و در ارتفاع20800 کيلومتري از سطح زمين قرار دارند. زمان يکبار چرخش ماهواره هاي GPS به دور زمين در حدود 12 ساعت نجومي است. به عبارتي در هر 24 ساعت خورشيدي در طول شبانه روز ماهواره دوباره از افقق يک محل مي گذرد.
هر ماهواره حدوداً 10 سال فعال مي ماند و جايگزيني ماهواره ها به موقع انجام شده و ماهواره هاي جايگزين به فضا پرتاب مي شوند.
انرژي مصرفي هر ماهواره، کمتر از 50 وات است. اين ماهواره ها نيروي خود را توسط باتري هاي خورشيدي که طولش هر کدامشان 5،5 متر است از خورشيد تأمين مي کنند. همچنين باتري هايي نيز براي زمان هاي خورشيد گرفتگي و يا در مواقعي که درسايه زمين حرکت مي کنند به همراه دارند.
کاربردهاي GPS
GPS هرجايي قابل استفاده است مگر در نقاطي که امکان دريافت امواج ماهواره در آنها نباشد مانند داخل ساختمان ها، غارها و نقاط زيرزميني ديگر و يا زير دريا، کاربردهاي هوايي GPS در رهيابي براي هوانوردي تجاري است. در دريا نيز ماهيگيران، قايق هاي تجاري و دريا نوردان حرفه اي از GPS براي رهيابي استفاده مي کنند.
مراکز علمي ازGPS براي استفاده از قابليت و دقت زمان سنجي اش و اطلاعات مکاني اش استفاده مي کنند. نقشه برداران از GPS براي توسعه منطقه کاري خود بهره مي گيرند. سايت هاي گران قيمت نقشه برداري دقت هايي تا يک متر را فراهم مي آورند. GPSها علاوه بر صرفه جويي دقت هاي بهتري را براي اين سايتها به ارمغان مي آورند. استفاده هاي تفريحي ازGPS نيز به تعداد تمام ورزشهاي تفريحي متنوع است. به عنوان مثال براي شکارچيان، برف نوردان، کوهنوردان و سياحان و...
اين رايانه کوچک که جهت انجام امور خاصي برنامه ريزي شده است با داشتن مختصات شما مي تواند کارهاي ديگري هم انجام بدهد. مثلاً مي تواند زمان طلوع وغروب ماه. شايد خيلي جالب باشد ولي جي پي اس مي تواند زمان باقيمانده براي رسيدن به مقصد مورد نظر را با توجه به سرعت شما محاسبه کند. همچنين ميانگين سرعت شما، بيشترين سرعت، ميانگين سر بالايي وسرازيري و مسير، سرعت عمودي، موقعيت منطقه از نظر شکار و ماهيگيري و شکار در هر نقطه جهان، محاسبه مساحت يک نقطه ناشناخته و برگرداندن شما از مسير آمده را نيز مي تواند انجام دهد.
هر چه نقشه هاي منطقه اي که در حافظه گيرنده بارگذاري مي شود دقيق تر باشد، سرويس هايي که از GPS مي توان دريافت کرد نيز ارتقا مي يابد. براي مثال، مي توان از GPS مسير نزديکترين پمپ بنزين، تعميرگاه و ايستگاه قطار را سؤال نمود ومسير پيشنهادي را دنبال کرد. دقت مکانيابي اين سيستم درحد چند متر مي باشد، که بسته به کيفيت گيرنده تغيير مي کند.
پيش بيني زلزله از ديگر کاربردهاي GPS است. ( در حال حاضر براي پيش بيني زلزله بيش از1200 GPS در ژاپن نصب شده و همچنين فقط در اطراف شهر لس آنجلس آمريکا،250 GPS در حل اندازه گيري و فعاليت 24 ساعته هستند.)
از ديگر کاربردهاي اين سيستم بطور فهرست وار مي توان به موارد زير اشاره کرد: کاداستر، کنترل امورمربوط به حمل و نقل و ترافيک، کنترل حرکات تکتونيکي زمين، کنترل جابجايي سدها و برج ها ي بلند، پيش بيني وضع هوا (از طريق اندازه گيري ميزان انرژي موج فرستاده شده از سوي GPS پس از عبور از لايه هاي جو و ابرهاي موجود در منطقه مورد نظر)، هيدروگرافي (آبنگاري)، تعيين موقعيت سکوهاي دريايي نفتي، تعيين موقعيت جزيره هاي مرجاني، مين يابي، SCAN کردن دريا، بروز رساني سيستم هاي تعيين موقعيت اينرشيال، استفاده جهت کنترل ماهواره هاي سنجش از دور(Remote Sensing) و کاربردهاي وسيع نظامي و...
بازار GPS
در حال حاضر مارک هاي معروفي مانند Vista ،Garmin ،TomTom و مگافورس به توليد اين کالا مي پردازند و افزايش توليد را در رأس اهداف خود قرارداده اند.
Vista وGarmin دو مارک معروف از اين کالا در بازار ايران هستند که قيمتي حدود 150 تا 650 هزار تومان دارند که بسته به کارکرد، قدرت دريافت امواج ماهواه اي و مدل، قيمت اين دستگاه ها متفاوت است.
به عنوان مثال مارک Garmin اين دستگاه در مدل هاي 101Geko،Etrex summit،Etrex با قيمت هايي به ترتيب 150، 240 و 150 هزار تومان در بازار ايران موجود هستند که مدل 101 Geko با قابليت هايي چون 4 صفحه ناوبري، قابليت ثبت 250 نقطه ، 12 کاناله و منبع تغذيه 2 عدد باتري با سايز AAA با قيمت 150 هزار تومان سبک ترين دستگاه GPS دنيا است.
مدلEtrex Vista دستگاه GPS نيز به عنوان پرفروش ترين و معروف ترين دستگاه دنيا با قابليت هايي چون، تجهيز به کمپاس (قطب نما) ديجيتال و ارتفاع سنج و فشار سنج مجزا، 12 کاناله با قابليت کارکرد درحالت DGPS با فرمتRTCM، داراي نقشه ي کل ايران وجهان و حافظه 24 مگابايتي براي انتقال نقشه هاي دلخواه به دستگاه از طريق «MAP SOURCECD» ، نشان دهنده پارامترهاي Jumpmaster و داراي دقتي بين 3 تا 5 متر با قيمتي حدود 340 هزار تومان به فروش مي رسد.
منبع:شاهد جوان ش 54
