(GPS) سیستم مکان یاب جهانی

صفحه 1:
سیستم مکان‌یاب‌جهان ی ()902)) اعضای گروه : پرهام عظیمی - بهنام غلامی eal ie tiga oul 

صفحه 2:
مقدمه جی پی اس چگونه کار می کند؟ مزایای سیستم ‎GPG‏ GPG cb ‏کاربرد‎ محدودیت های ‎GPG‏ سامانه های دیگر ماهواره های ‎GPG‏ 

صفحه 3:
جی‌پی‌اس یا سیستم موقعیت‌یاب جهانی (۳2) امطماا) حبص ) یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره‌ای است که از شبکه‌ای با حداقل ۲۴ ماهواره تشکیل شده است. اين ماهواره‌ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار زمین قرار داده شده‌اند. 

صفحه 4:
* جی‌پی‌اس, در ابتدا تنها استفادة نظامی داشته است» ولی از سال ۱۹۸۰ به بعد تصمیم گرفته شد تا از آن در فعالیت‌های غير نظامى هم استفاده شود * خدمات اين مجموعه در هر شرايط آب و هوايى و در هر نقطه از کره زمین در تمام شبانه‌روز در دسترس است و استفاده از آن رایگان است. 

صفحه 5:
جی‌پی‌اس چگونه کار می‌کند؟ * ماهواره‌های این سیستم» در مدار.های دقیق هر روز ۲ بار به‌دور زمین می‌گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره ۰ گیرنده‌های جی‌پی‌اس این اطلاعات را دریافت کرده و با انجام محاسبات هندسی» محل دقيق كيرنده را نسبت به زمين محاسبه مىكنند. در واقع كيرنده زمان ارسال سيكنال از ماهواره را با زمان دريافت آن مقايسه مىكند. 

صفحه 6:
جی‌پی‌اس چگونه کار می‌کند؟ * از اختلاف این دو زمان» فاصله گیرنده از. ماهواره تعیین مىكردد. اين عمل را با داده‌های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می‌کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با * گیرنده به دریافت اطلاعات همزمان از حداقل ۳ ماهواره برای محاسبه ۲ بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی» و همچنین دریافت اطلاعات حداقل ۴ ماهواره برای یافتن مختصات سه بعدی نیازمند است. 

صفحه 7:
جی‌پی‌اس چگونه کار می‌کند؟ * با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره‌ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت» جهت» مسیرپیموده شده» فواصل طی شده» فاصله باقی مانده تا مقصد. زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطلاعات مفید دیگرء می‌نماید. 

صفحه 8:


صفحه 9:
CPG») ai + ماهواره های 90309) توسط انرژی خورشیدی تغذبه می شوند آنها مجهز به باطری های قابل شارژ انوماتیک هستند برای زمان های بارندگی یا خورشید گرفتگی می باشند. * راکت ‎Gla‏ کوچک نصب شده روی هر ماهواره آنها را در یک مسیر پروازی صحیح نگه می دارد. 

صفحه 10:
BPG | al وزن یک ماهواره 0609) حدود 66060 پوند(معادل 02 کیلوگرم ) می باشد. هر ماهواره برای 100) سال ماموریت ساخته میشود و پس از طی این زمان باید ماهواره دیگری جایگزین شود. 

صفحه 11:
GPG») a * اولین ماهواره جی‌پی‌اس در سال ۱۹۷۸ یعنی حدود ۳۵ سال پیش در مدار. زمین قرار گرفت. * در سال ۱۹۹۴ شبکه ۲۴ عددی ماهواره ها تکمیل گردید. 00 

صفحه 12:
تعداد ماهواره ها نام مدت پرتاب تعداد ماهواره پرتاب شده شکست خورده در حال کار 1سا -4666 00 9 60 o 8 «9980- bck 1 6 "6 ‏جوم‎ bck MD 690 ae 6 6006- ۰ ۸ wer مه موه 8 8 ‎e009‏ 90 oe ‏مجموع‎ 

صفحه 13:


صفحه 14:
* دقت بسیارزیاد درموقعیت یابی داشتن پوشش جهانی * دارا بودن زمان بندی دقیق * نداشتن هیچ گونه هزینه بررای استفاده کنندگان تعیین سرعت درسه محور مختصات * قابلیت دسترسی همیشگی 

صفحه 15:
CPG pia ws! ‏توانایی دید همزمان با یک گیرنده‎ * ‏عدم محدودیت دربکارگیری همگانی‎ * * قابلیت کاربردی در هرشرایط آب وهوایی 

صفحه 16:
کاربردهای 02))چیست؟ * الف: درزمینه های نظامی کاربردهوایی : ازهدایت موشک ها تا تمام هواپیماهای جنگنده و بمب افکن , هلی کوپتر .موشک کروز , چتر بازی و پروازهای نظامی و... کاربرد های دریایی: زیردریایی , کشتی و تمام انواع قایق ها ودریانوردی نظامی . 3 کابردهای زمینی : مکان توپخانه ها, ناوبری خودروها , هدایت پیاده نظام , سیستم موشک زمین به زمین , شناخت نوع وجنس خاک . 

صفحه 17:
* ب: کاربرد های نقشه برداری: a ۱- نقشه برداری هیدرو گرافیک . ۲- نقشه برداری سینما تیکی خیلی دقیق برروی زمین . ۳- فتو گرامتربی بدون کنترل زمینی ۴- انبوه سازی شبکه ژئو دتیک ۵- نقشه برداری کارامتری ۶ فتو گرامتری بصورت ۳۹60۶ ,86) 

صفحه 18:
0۵ ۵ 5 0 0 5 8 : کاربردهای همكانى 2 ماهیگیری پروازبا گلایدر . استفاده حرفه ای در عملیات زمینی اسکی , کوهنوردی قایقرانی حرکت اتومبیل درجاده 

صفحه 19:
BP Gola yaaa سیگنال های رادیویی خارج از جو زمین , توسط ماهواره ها به جو زمین ارسال می شوند. اين امواج بايد از اتمسفر زمین عبور کنند و اتمسفر سرعت انتقال سیگنال ها را کم می کند. بنابراین امواج با تاخیر چند صدم ثانیه ای به گیرنده های ‎os BPG‏ رسند. اما كيرنده هاى 20206 از وجود اتمسفر زمین خبر نداشته و محل ماهواره ارسال کننده را دورتر از موقعیت حقیقی شناسایی ‎roses‏ 06 

صفحه 20:
محدودیت‌هاو) برا ی حل‌لینمشکل‌از لیستگام ه ‎(DPPerectcl BPG)‏ که در روی زمین و در مکان های مشخصی قرار دارند .استفاده می شود اين ايستكاه ها فاصله دقيق بين ماهواره ها تا همان ایستگاه را می دانند و در صورت بروز خطای حاصل از اتمسفر زمین , این خطا را توسط سیگنال های رادیویی به دستگاه كيرنده ارسال می کنند تا آن ها نیز از این درصد خطا با ,خبر شوند 

صفحه 21:
اما دونکته مهم در این مورد وجود دارد: #* اولین نکته مهم این است که دستگاه گیرنده باید مجهز به سيستم 050208( باشد. #نکته ی دوم اين است که ایستگاه ‎OGRE Ga‏ , امواج رادیویی را در همان نقطه و در اختیار گیرنده های ‎wre‏ ‏همان منطقه قرار میدهد. زیرا ضخامت اتمسفر زمین در نقاط مختلف , متفاوت می باشد و از اين رو در هر ناحیه ايستكاه ‎OGPG‏ خاص همان ناحیه بايد قرار بكيرد. 60 

صفحه 22:
دیگر سلمانه ها سامانه ی گلوناس که دولت شوروی ساخته و اکنون به دست کشور روسیه اداره می شود. سامانه ی گالیله که به وسیله اتحادیه اروپا قرار است به كار گرفته شود. سامانه ی بیدو (9)) که به صورت مستفل جين در حال گسترش می باشد سامانه ی 1/6969 در اين براى يوشش بهتر جزاير ژاپنی 

صفحه 23:
با تشکر 

بسم اهلل الرحمن الرحیم سیستم مکان یاب جهانی )(GPS اعضای گروه :پرهام عظیمی – بهنام غالمی استاد :مهندس علی اصغری فهرست مطالب • • • • • • • 2 مقدمه جی پی اس چگونه کار می کند؟ مزایای سیستم GPS کاربرد های GPS محدودیت های GPS سامانه های دیگر ماهواره های GPS مقدمه • جی‌پی‌اس یا سیستم موقعیت‌یاب جهانی (Global Positioning ) Systemsیک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره‌ای است که از شبکه‌ای با حداقل ۲۴ماهواره تشکیل شده است. • این ماهواره‌ها به سفارش وزارت دفاع ایاالت متحده ساخته و در مدار زمین قرار داده شده‌اند. 3 • جی‌پی‌اس ،در ابتدا تنها استفادٔه نظامی داشته است ،ولی از سال ۱۹۸۰به بعد تصمیم گرفته شد تا از آن در فعالیت‌های غیر نظامی هم استفاده شود • خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام شبانه‌روز در دسترس است و استفاده از آن رایگان است. 4 جی‌پی‌اس چگونه کار می‌کند؟ • ماهواره‌های این سیستم ،در مدارهای دقیق هر روز ۲بار به‌دور زمین می‌‌گردند و اطالعاتی را به زمین مخابره می‌کنند. • گیرنده‌های جی‌پی‌اس این اطالعات را دریافت کرده و با انجام محاسبات هندسی ،محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می‌کنند .در واقع گیرنده زمان ارسال سیگنال از ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه می‌‌کند. 5 جی‌پی‌اس چگونه کار می‌کند؟ • از اختالف این دو زمان ،فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می‌‌گردد .این عمل را با داده‌های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می‌کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با تقریب ناچیز معین می‌‌کند. • گیرنده به دریافت اطالعات هم‌زمان از حداقل ۳ماهواره برای محاسبه ۲بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی ،و همچنین دریافت اطالعات حداقل ۴ماهواره برای یافتن مختصات سه بعدی نیازمند است. 6 جی‌پی‌اس چگونه کار می‌کند؟ • با ادامه دریافت اطالعات از ماهواره‌ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت ،جهت ،مسیرپیموده شده ،فواصل طی شده، فاصله باقی مانده تا مقصد ،زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطالعات مفید دیگر ،می‌نماید. 7 8 ماهوارهGPS • ماهواره های GPSتوسط انرژی خورشیدی تغذیه می شوند آنها مجهز به باطری های قابل شارژ اتوماتیک هستند برای زمان های بارندگی یا خورشید گرفتگی می باشند. • راکت های کوچک نصب شده روی هر ماهواره آنها را در یک مسیر پروازی صحیح نگه می دارد. 9 ماهوارهGPS • وزن یک ماهواره GPSحدود 500پوند(معادل 907کیلوگرم ) می باشد. • هر ماهواره برای 10سال ماموریت ساخته میشود و پس از طی این زمان باید ماهواره دیگری جایگزین شود. 10 ماهوارهGPS • اولین ماهواره جی‌پی‌اس در سال ۱۹۷۸یعنی حدود ۳۵ سال پیش در مدار زمین قرار گرفت. • در سال ۱۹۹۴شبکه ۲۴عددی ماهواره ها تکمیل گردید. 11 تعداد ماهواره ها نام ‏Block I 19851978 11 0 ‏Block II 19901985 9 0 ‏Block IIA 19971990 19 15 ‏Block IIR 20041997 12 12 ‏Block IIR-M 20042005 3 3 54 30 مجموع 12 مدت پرتاب تعداد ماهواره پرتاب شده شکست خورده در حال کار 13 مزایای سیستمGPS • • • • • • 14 دقت بسیارزیاد درموقعیت یابی داشتن پوشش جهانی دارا بودن زمان بندی دقیق نداشتن هیچ گونه هزینه برای استفاده کنندگان تعیین سرعت درسه محور مختصات قابلیت دسترسی همیشگی مزایای سیستمGPS • توانایی دید همزمان با یک گیرنده • عدم محدودیت دربکارگیری همگانی • قابلیت کاربردی در هرشرایط آب وهوایی 15 کاربردهای GPSچیست؟ • الف :درزمینه های نظامی .1کاربردهوایی :ازهدایت موشک ها تا تمام هواپیماهای جنگنده و بمب افکن ,هلی کوپتر .موشک کروز ,چتر بازی و پروازهای نظامی و... .2کاربرد های دریایی :زیردریایی ,کشتی و تمام انواع قایق ها ودریانوردی نظامی . .3کابردهای زمینی :مکان توپخانه ها ,ناوبری خودروها , هدایت پیاده نظام ,سیستم موشک زمین به زمین ,شناخت نوع وجنس خاک . 16 • ب :کاربرد های نقشه برداری: -۱نقشه برداری هیدرو گرافیک . -۲نقشه برداری سینما تیکی خیلی دقیق برروی زمین . -۳فتو گرامتری بدون کنترل زمینی -۴انبوه سازی شبکه ژئو دتیک -۵نقشه برداری کارامتری -۶فتو گرامتری بصورت REAL .TIME 17 ج :کاربردهای همگانی .1 .2 .3 .4 .5 .6 18 ماهیگیری پروازبا گالیدر . استفاده حرفه ای درعملیات زمینی اسکی ,کوهنوردی قایقرانی حرکت اتومبیل درجاده محدودیت هایGPS سیگنال های رادیویی خارج از جو زمین ,توسط ماهواره ها به جو زمین ارسال می شوند. این امواج باید از اتمسفر زمین عبور کنند و اتمسفر سرعت انتقال سیگنال ها را کم می کند .بنابراین امواج با تاخیر چند صدم ثانیه ای به گیرنده های GPSمی رسند .اما گیرنده های GPSاز وجود اتمسفر زمین خبر نداشته و محل ماهواره ارسال کننده را دورتر از موقعیت حقیقی شناسایی می کند. 19 محدودیت هایGPS برا ی حل این مشکل از ایستگاه ها )(Differential GPS که در روی زمین و در مکان های مشخصی قرار دارند .استفاده می شود این ایستگاه ها فاصله دقیق بین ماهواره ها تا همان ایستگاه را می دانند و در صورت بروز خطای حاصل از اتمسفر زمین ,این خطا را توسط سیگنال های رادیویی به دستگاه گیرنده ارسال می کنند تا آن ها نیز از این درصد خطا با .خبر شوند 20 اما دونکته مهم در این مورد وجود دارد: اولین نکته مهم این است که دستگاه گیرنده باید مجهز به سیستم DGPSباشد. ‏نکته ی دوم این است که ایستگاه های , DGPSامواج رادیویی را در همان نقطه و در اختیار گیرنده های GPS همان منطقه قرار میدهد .زیرا ضخامت اتمسفر زمین در نقاط مختلف ,متفاوت می باشد و از این رو در هر ناحیه ایستگاه DGPSخاص همان ناحیه باید قرار بگیرد. 21 دیگر سامانه ها • • • • 22 سامانه ی گلوناس که دولت شوروی ساخته و اکنون به دست کشور روسیه اداره می شود. سامانه ی گالیله که به وسیله اتحادیه اروپا قرار است به کار گرفته شود. سامانه ی بیدو ( )Beidouکه به صورت مستقل چین در حال گسترش می باشد سامانه ی QZSSدر ژاپن برای پوشش بهتر جزایر ژاپنی با تشکر 23