روش محاسبه مسافت از ماهواره های جی پی اس

روش محاسبه مسافت از ماهواره های جی پی اس

در مقالات قبلی درباره نحوه عملکرد جی پی اس و همچنین در مورد ماهواره های جی پی اس توضیحات جامعی ارائه کردیم، اکنون در این مقاله قصد داریم توضیحاتی در مورد نحوه تعیین و محاسبه مسافت از ماهواره های جی پی اس را که در کمتر سایتی به آن پرداختی شده است بپردازیم، پس با ما همراه باشید.

در سیستم موقعیت یاب جهانی GPS قدم اساسی دانستن میزان مسافت از ماهواره است، بنابراین استفاده از تکنیک های پیشرفته به منظور محاسبه مسافت امری اجتناب ناپذیر است. ایده اصلی این موضوع براساس همان معادله سرعت نور در مدت زمان تاخیر استوار است،  سیستم GPS بدین صورت کار می کند که گیرنده کاربر مدت زمانی را که طول میکشد تا امواج رادیویی از ماهواره به او برسد را اندازه گیری می کند.

همانطور که می دانید امواج رادیویی با سرعت نور حرکت می کند و بدین ترتیب با حاصل ضرب اندزه گیری شده در سرعت نور مسافت خود را تا ماهواره بدست می‌آورد و این کار حداقل بایستی برای 3 ماهواره مشخص صورت گیرد. بنابراین باید برای اندزه گیری زمان رسیدن به سیگنال از ساعتهای خیلی کوتاه باشند، زیرا امواج با داشتن سرعت نورخیلی سریع حرکت می کنند.

مثلاً  اگر ماهواره ای دقیقا در بالای سر ما باشد حدود 60 میلی ثانیه طول می کشد تا امواج رادیویی آن به ما برسد، دقت ساعت گیرنده های GPS حدود نانو ثانیه می باشد. یک اختلاف زمانی بین کپی کد GPS ایجاد شده دربرگیرنده با اصل کد رسیده از ماهواره وجود دارد که با ضرب کردن آن درسرعت نور, شبه فاصله به دست می آید این روش با هردو کد A/C,P امکان پذیرهستند .
کدهای تولید شده دربرگیرنده از ساعت خود گیرنده منتج می شوند و کدهای ارسالی ماهواره نیز توسط ماهواره ایجاد میشود .

خطای زمانی در هر دو ساعت گیرنده وماهواره باعث می شود که فاصله اندازه گیری شده با فاصله هندسی بین ماهواره و گیرنده فرق داشته باشد  این ساعتها بسیار دقیق و گران قیمت می‌باشند و ماهواره ها جهت قابلیت اطمینان بیشتر دارای 4 ساعت اتمی هستند ولی در گیرنده ها به دلیل گران قیمت بودن این ساعتها نمی توان از آنها استفاده نمود،  لذا ازساعتهای ارزانتری استفاده می شود که درعمل ایجاد اختلاف جزئی دراندازه گیری زمان می نمایند، البته با استفاده از راه حلهایی تصحیح صورت می گیرد.

مزیت های سیستم GPS

  • دقت بالا در موقعیت یابی
  • دارای پوشش جهانی
  • دارا بودن زمان بندی دقیق
  • نداشتن هیچ گونه هزینه جهت استفاده
  • تعیین سرعت در سه محور مختصات
  • قابلیت دسترسی مداوم و پایدار
  • قابلیت عملکرد در هر شرایط آب وهوایی
  • عدم محدودیت در بکارگیری همگانی
  • توانایی دید همزمان با یک گیرنده
  • دقت نسبی IPPM برای طول های کوتاه از1 تا 100 کیلومتر
  • تعیین سرعت درسه محور , زمان , تعیین فاصله سمت و گرای و نقطه مبداء ، مقصد.

ماهواره ابتدا اطلاعات و داده ها را به پنج ایستگاه کنترل که در مناطق کلرادو اسپرینگز، کوآجالین، دیه گو گارسیا، آسنشن و هاوایی قرار دارند ارسال می کند که در واقع این سیگنال ها ماهواره ها را ردیابی می کنند.

سپس این ایستگاهها اطلاعات خود را به ایستگاه کنترل ماهواره (ایستگاه اصلی که همان کلرادواسپرینگ می‌باشد) ارسال کنند که وظایف آن پردازش داده های ارسال به ماهواره و نظارت بر کنترل روزانه ماهواره است ، این داده ها به سه آنتن زمینی دیگر ارسال می شود که توسط این آنتها اطلاعات کنترل شده به ماهواره به منظور تصحیح جهت ساعت ماهواره و فرامین و دستورات تله متری ارسال می شود به این کار اصطلاحاً data upload شدن ماهواره گفته می شود.

در مقاله های بعدی درباره انواع گیرنده های جی پی اس توضیحات جامع و تخصصی را ارائه خواهیم داد.


استفاده از مطالب و محتوی مندرج در وب سایت پارس جی پی اس فقط برای مقاصد غیرتجاری و با ذکر منبع بلامانع است.

جی پی اس چطور کار می کند؟
با روش‌های زیر می‌توانید این مطلب را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.
فهرست