ما هو نظام GPS؟ - الدليل الشامل 2024: من الأقمار إلى التطبيقات

كيفية الاستفادة من نظام تحديد المواقع العالمي GPS مجاناً

أقمار GPS الصناعية
نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هو نظام ملاحي قائم على الأقمار الصناعية يتكون من شبكة مكونة من 24 قمرًا صناعيًا تم وضعها في المدار من قبل وزارة الدفاع الأمريكية. كان نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) مخصصًا في الأصل للتطبيقات العسكرية، ولكن في الثمانينيات، جعلت الحكومة النظام متاحًا للاستخدام المدني. يعمل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في أي ظروف جوية، وفي أي مكان في العالم، على مدار 24 ساعة في اليوم. لا توجد رسوم اشتراك أو رسوم إعداد لاستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

كيف يعمل نظام GPS

تدور الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) حول الأرض مرتين يوميًا في مدار دقيق جدًا وتنقل معلومات الإشارة إلى الأرض. تأخذ أجهزة استقبال GPS هذه المعلومات وتستخدم التثليث لحساب الموقع الدقيق للمستخدم.

كيفية عمل GPS

يجب أن يكون جهاز استقبال GPS مقفلاً على إشارة ثلاثة أقمار صناعية على الأقل لحساب الموقع ثنائي الأبعاد (خط العرض وخط الطول) وتتبع الحركة. من خلال رؤية أربعة أقمار صناعية أو أكثر، يمكن لجهاز الاستقبال تحديد موقع المستخدم ثلاثي الأبعاد (خط العرض وخط الطول والارتفاع).

ما مدى دقة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)؟

تتميز أجهزة استقبال GPS اليوم بأنها دقيقة للغاية، وذلك بفضل تصميمها المتوازي متعدد القنوات. تتميز أجهزة الاستقبال ذات القنوات المتوازية الـ 12 من Garmin بالقفل السريع للأقمار الصناعية عند تشغيلها لأول مرة وتحافظ على أقفال قوية.

دقة نظام GPS

يمكن لأجهزة استقبال GPS الأحدث من Garmin المزودة بقدرة WAAS (نظام تعزيز المنطقة الواسعة) تحسين الدقة إلى أقل من ثلاثة أمتار في المتوسط. ليست هناك حاجة إلى معدات أو رسوم إضافية للاستفادة من WAAS.

نظام تحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية

القمر الصناعي GPS
تدور الأقمار الصناعية الأربعة والعشرون التي تشكل الجزء الفضائي لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) حول الأرض على ارتفاع حوالي 12000 ميل فوقنا. إنهم يتحركون باستمرار، ويقومون بدورتين كاملتين في أقل من 24 ساعة. وتسافر هذه الأقمار الصناعية بسرعة تبلغ حوالي 7000 ميل في الساعة. يتم تشغيل الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بالطاقة الشمسية. لديهم بطاريات احتياطية على متن الطائرة لإبقائهم قيد التشغيل في حالة حدوث كسوف الشمس، عندما لا تكون هناك طاقة شمسية.

حقائق مهمة عن أقمار GPS:

  • تم إطلاق أول قمر صناعي لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في عام 1978.
  • تم تحقيق كوكبة كاملة من 24 قمرا صناعيا في عام 1994.
  • تم بناء كل قمر صناعي ليدوم حوالي 10 سنوات.
  • يزن القمر الصناعي لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) حوالي 2000 رطل.
  • قوة الارسال 50 واط فقط أو أقل.

ما هي إشارات GPS؟

ترسل أقمار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إشارتين راديويتين منخفضتي الطاقة، وهما L1 وL2. يستخدم نظام تحديد المواقع المدني تردد L1 البالغ 1575.42 ميجا هرتز في نطاق UHF.

إشارات GPS

تحتوي إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على ثلاث أجزاء مختلفة من المعلومات:

  • الرمز العشوائي الزائف: هو مجرد معرف يحدد القمر الصناعي
  • بيانات التقويم الفلكي: معلومات عن حالة القمر الصناعي والتاريخ والوقت
  • بيانات التقويم: موقع كل قمر صناعي في أي وقت طوال اليوم

مصادر أخطاء إشارة GPS

تشمل العوامل التي يمكن أن تؤدي إلى انخفاض إشارة GPS وبالتالي التأثير على الدقة ما يلي:

  • تأخيرات الأيونوسفير والتروبوسفير: تتباطأ إشارة القمر الصناعي أثناء مرورها عبر الغلاف الجوي
  • إشارة متعددة المسارات: عندما تنعكس إشارة GPS عن الأجسام قبل أن تصل إلى جهاز الاستقبال
  • أخطاء ساعة الاستقبال: الساعة المدمجة في جهاز الاستقبال ليست دقيقة مثل الساعات الذرية
  • الأخطاء المدارية: معلومات غير دقيقة عن موقع القمر الصناعي
  • عدد الأقمار الصناعية المرئية: كلما زاد عدد الأقمار الصناعية زادت الدقة
  • هندسة القمر الصناعي: الموقع النسبي للأقمار الصناعية يؤثر على الدقة
  • التدهور المتعمد للإشارة: تم إيقاف هذا النظام في مايو 2000

تمت مشاهدة هذه الصفحة 10527 مرة

نسخ الرابط

تم نسخ الرابط إلى الحافظة!

0 تعليقات

كن أول من يعلق على هذا الموضوع!

اترك تعليقاً

سيتم نشر تعليقك بعد موافقة المشرف.