آیا سرانجام جی پی اس یک ابزار مفید خواهد بود؟
بخش اول
هنوز هم اعجاب آور به نظر می رسد که با استفاده از یک سامانه ماهواره ای با فاصله ای حدود 20000 کیلومتر و ابزار ساده ای در دست ، بتوان موقعیت خود را با دقت چند متر تعیین کرد ،ضمن اینکه این اتفاق بسیار سریع و آنی و رایگان است و در تمام 24 ساعت شبانه روز و در هر هوایی قابل دسترس است . ابزاری که دستیابی به این امکان را فراهم میسازد GPS نام دارد.
(Global Positioning System ) و یا سامانه موقعیت یاب جهانی
وزارت دفاع ایالات متحده DOD) اولین ماهواره GPS را در سال 1978 در مدار قرار داد و هم اکنون این سیستم نمام نقاط کره زمین را به خوبی پوشش می دهد.
از دید تاریخی در مورد مزایای ناوبری در تپه ها و آبهای ساحلی به کمک GPS ، هم سر در گمی و هم تردید و سوء ظن وجود داشته است. افسانه ها و روایت ها ساخته و پرداخته شده است و به نظر می آید که مردم یا 100% با آن و یا 100% بر علیه استفاده از آن هستند .
هدف این مقاله شرح تغییر بنیادینی است که اخیرا برای GPS رخ داده و نشان دادن تاثیر این تغییرات بر استفاده از آن .
اصول
GPS کاربردهای گوناگونی دارد ، از مسیریابی درون یک اتومبیل تا نقشه خوانی و از نمایش زمین لرزه ها تا تامین زمان بندی دقیق برای هماهنگی شبکه های مخابراتیی . طی سالهای اخیر قیمت GPS ها بطور قابل توجهی کاهش یافته است و گیرنده های GPS با قیمت حدود 200000 تومان به خوبی در دسترس عده زیادی از مردم است .
این کاهش قیمت موجب شده است تا این ابزار در اکثر فروشگاههای تجهیزات بیرونی (OUT DOOR) قابل دسترس باشد و در نتیجه GPSاستفاده از های دستی در بین طبیعت گردان بسیار متداول گردد . چه آنها کوهنورد باشند ، چه کوه رو باشند و چه دریا نورد و البته آنهایی که درگیر فعالیتهای جستجو و نجات هستند .
GPS ها اما همیشه یک ناکارآمدی را با توجه به دقتی که میتوان به آن دست یافت با خود داشته اند . بزرگترین منبع این خطا برای مردمی که از گیرنده های دستی استفاده می کنند کاهش عمدی دقت اطلاعات منتشر شده از ماهواره ها به وسیله ارتش آمریکا است .
این خطا SA که نامیده میشود مخفف Selective Availability یا قابلیت دسترسی انتخابی است . SA در 95% اوقات تنها امکان دقتی در حدود 100 متر به صورت افقی و 150 متر ارتفاع را می دادواین کار با انتشار عمدی اطلاعات نا دقیق در مورد ساعت و مدار هر ماهواره انجام می گرفت .
در دوم ماه می امسال (2007 ) وزرات دفاع آمریکا SA را غیر فعال کرد و آنچنانکه پیش بینی می شد تاثیراین اقدام سریع بود و اکنون استفاده کنندگان قادر شده اند تا موقعیت یابی بسیار بهتر و دقیق تری انجام دهند بدون اینکه مجبور باشند تغییری بر روی گیرنده های خود و یا نرم افزارهای مورد استفاده انجام دهند هر چند که امکان دارد سیگنال های GPS در پاره ای از مناطق جهان در صورت وقوع کشمکش های سیاسی در آینده قابل دسترس نباشند .
GPS چقدر مفید است ؟
سوال این است ، حال که خطای جهانی SA ناپدید شده است ، GPS چقدر مفید است ؟
آیا موقعیتی که GPS به ما می دهد به نسبت آنی که ما میتوانیم از روی یک نقشه توپوگرافی بدست آوریم قابل اعتماد تراست ؟
مانند هر وسیله اندازه گیری دیگری ، GPS کامل و عالی نیست ، بخشی از خطاها در هنگام انتقال سیگنال ها از ماهواره ها به زمین ایجاد می شوند و بخشی از ترتیب قرارگیری ماهواره هایی که در هر لحظه می توانند دیده شوند، بعلاوه هنوز مشکلاتی ممکن است در هنگامی که ما سعی می کنیم موقعیت های GPS را با امکانات یک نقشه مقایسه کنیم رخ دهند .
GPS به وسیله زمان بندی امواج رادیویی که از ماهواره به سوی گیرنده حرکت می کنند و بوسیله تبدیل این زمان به فاصله با دانستن این که امواج با سرعت نور حرکت می کنند کار می کند.
با توجه به اینکه گیرنده می داند هر یک از ماهواره ها کجا قرار دارند ، دانستن این فاصله برای تعیین موقعیت گیرنده مورد استفاده قرار می گیرد، چیزی شبیه تعیین موقعیت به روش مثلثی به کمک قطب نما (دانستن جهت سه نقطه مشخص ) والبته در اینجا استفاده از فاصله به جای زاویه .
خطاهای آتمسفریک ، مدارها و ساعت به معنی این است که اندازه های بدست آمده می تواند در حدود 15 متر خطا داشته باشند و این البته در مقایسه با فاصله 20000 کیلومتری ماهوارها با زمین زیاد نیست .
عامل دیگر خطا نحوه توزیع ماهواره ها بر روی آسمان است ، درست شبیه موقعیت یابی مثلثی توسط قطب نما ، GPS هنگامی که تعداد بیشتری از حداقل 4 ماهواره در آسمان توزیع شده اند بسیار بهتر کار می کند . بدلیل اینکه گیرنده تنها ماهواره های بالای افق را می بیند و موقعیت هندسی هرگز نمی تواند ایده آل باشد و همیشه باعث عدم دقت عمودی بیشتر می شود .
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر