اجزای سه گانه یک سیستم GPS

دارای سه بخش است. GPS یك سیستم
Space Segment  بخش فضایی
Control segment  بخش كنترل
User sement  بخش كاربردی
بخش فضایی
 ماهواره چیست ؟
ماهواره شی یا جسمی است كه حول مدار خاصی می چرخد . حال این شی می تواند بسیار بزرگ باشد
 مانند ماه  یا اینكه می تواند كوچك باشد مانند صدها ماهواره ای كه
بشر به فضا فرستاده است

اجزای ماهواره
اجزای یك ماهواره ساخته شده توسط بشر مطابق با شكل زیر می باشد


آنتن ارتباطی و فرستنده و گیرنده رادیویی به ماهواره این امكان را می دهد كه با ایستگاههای رادیویی
در زمین ارتباط برقرار كند
برخی از ماهواره ها برای تصحیح مسیر خود از سوختهای فسیلی استفاده می كنند . تعداد زیادی از
انرژی خورشید و تعداد كمی نیز از سوخت اتمی استفاده می كنند

 چگونه یك ماهواره در مدار خود باقی می ماند ؟
یك ماهواره به دو دلیل زیر در مدار خود باقی می ماند
 سرعتی كه ماهواره در خط مستقیم حركت می كند
 نیروی جاذبه بین زمین و ماهواره
برای فهم این موضوع می توانید توپی را به یك نخ متصل كرده و آن را بچرخانید . در حالت عادی
توپ به صورت دایره ای می چرخد ولی اگر نخ پاره شود توپ در مسیر مستقیم حركت خواهد كرد
.در اینجا نخ همان نقش جاذبه زمین را دارد . ماهواره با سرعت متناسب در خط مستقیم حركت می
كند ولی گرانش زمین باعث می شود كه ماهواره در مدار خود باقی بماند
 مدارهای ماهواره
ماهواره های ساخته شده توسط بشر می توانند در یكی از دو مدار زیر به چرخش در آیند
 geostationary مدارهای قطبی  و مدارهای
یك ماهواره در مدار قطبی بر فراز قطب شمال و جنوب حركت خواهد كرد . یك مدار قطبی ممكن
است از صدها كیلومتر تا صدها هزاران كیلومتر از زمین فاصله داشته باشد . یك ماهواره در یك مدار
نزدیك به زمین ممكن است در شبانه روز 14 بار دور كره زمین بچرخد در حالیكه ماهواره های در
مدارهای دورتر ، تعداد كمتری در طول شبانه روز به دور زمین می چرخند

هر 24 ساعت یكبار دور كره زمین می Geostationary اما ماهواره های موجود در یك مدار
چرخند . این در واقع همان زمانی است كه زمین نیاز دارد تا یكبار به دور محور خود بچرخد . ماهواره
به سمت شرق و بر فراز خط استوا به دور كره زمین می چرخد ( یعنی در واقع در این چرخش فقط
طول جغرافیایی ماهواره تغییر می كند و عرض جغرافیایی آن ثابت می ماند ) . در واقع ماهواره های
موجود در این محور طوری رفتار می كنند كه همیشه نسبت به كره زمین ثابت هستند . برای اینكه
چنین اتفاقی بیفتد این ماهواره ها باید در فاصله 22,237 مایلی بالای كره زمین باشند . در این فاصله ،
یا درپای Footprint ماهواره می تواند نیمی از كره زمین را ببیند . به این سطح تحت پوشش ماهواره
ماهواره نیز می گویند . مثال این نوع ماهواره ها ، ماهواره های گیرنده های دیجیتال خانگی می باشند
در واقع این تنها دلیل آن است كه شما با یكبار تنظیم دیش ماهواره خود می توانید كانال را به صورت
مناسب دریافت كنید و دیگر نیاز به تنظیم مجدد آن ندارید
 انواع ماهواره ها
Communication Satellite : ماهواره های ارتباطی
این ماهواره ها نقش بسیار موثری در زندگی انسانها دارند . از این ماهواره ها به وفور در ارتباطات
رادیویی و تلویزیونی و خطوط تلفن و
استفاده می شود

: Navigation Satellite ماهواره های ناوبری
من كجا هستم ؟ به كجا می خواهم بروم ؟ از چه مسیری حركت كنم ؟ اینها سوالاتی هستند كه
ماهواره های ناوبری به خاطر آنها به فضا پرتاب شده اند . ماهواره های ناوبری از سال 1950 و با توجه
به نیاز كشتیها برای پیدا كردن مسیر خود در اقیانوسها بوجودآمده اند . بحث اصلی ما در این كتاب نیز همین ماهواره ها و
شما با آنها می باشد . این GPS نحوه ارتباط دستگاه گیرنده
ماهواره ها نقش عمده ای در پیشرفت ناوبری در جهان و
جلوگیری از بروز اشتباهات ناوبری و انجام كارهای دقیق
مهندسی داشته اند

Weather Satellite ماهواره های هواشناسی
ماهواره های هواشناسی چشمان ما در آسمان می باشند كه به ما در پیش بینی وضعیت آب و هوا
كمك می كنند . این ماهواره ها بیشتر از 30 سال است كه به خدمت بشریت در آمده اند
مجموعه های ماهواره های دیگری نیز وجود دارند كه بنا به كاربردهای خاص بوجود آمده اند
و قطبی Geostationary  تفاوت بین مدارهای
نیز گفته GEO كه به ماهواره هایی كه در آن در حال حركتند به اختصار Geostationary مدار
می شود مداری است كه منطبق بر مدار 0 درجه یا خط استوا می باشد

اما دلیل آنكه نمی توان از این مدار برای تشخیص موقعیت استفاده كرد آن است كه این مدار سطح
كره زمین را به صورت كامل پوشش نمی دهد و افرادی كه در نزدیكی قطب شمال و یا نزدیكی قطب
جنوب می باشند در تشخیص موقعیت دقیق ، مشكل خواهند داشت
حال كه با مفاهیم اولیه مربوط به ماهواره آشنا شدیم می خواهیم ببینیم كه یك دستگاه گیرنده بر روی
زمین چگونه می تواند موقعیت خود را با استفاده از این ماهواره ها شناسایی كند
در ابتدا لازم به ذكر است كه خدمات این مجموعه در هرشرایط آب و هوایی درهر نقطه
ازكره زمین در تمام ساعت شبانهروز در دسترس است. پدیدآورندگان این سیستم، هیچ
حق اشتراكی برای كاربران در نظر نگرفتهاند واستفاده ازآن رایگان است
GPS ماهواره های
ماهوارههای این سیستم، درمداراتی دقیق هرروز 2 باربه دورزمین میگردند و اطلاعاتی
این اطلاعات را دریافت كرده و باانجام GPS را به زمین مخابره میكنند.گیرندههای
محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده رانسبت به زمین محاسبه میكنند. در واقع گیرنده

زمان ارسال سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه میكند. از اختلاف این
دوزمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین میگردد. حال این عمل را با دادههای دریافت از
چندماهواره دیگر تكرارمیكندوبدین ترتیب محل دقیق گیرنده را بااختلافی ناچیز، معین
میكند
گیرنده به دریافت اطلاعات همزمان از حداقل 3ماهواره برای محاسبه 2بعدی ویافتن طول
وعرض جغرافیایی، وهمچنین دریافت اطلاعات حداقل 4 ماهواره برای یافتن مختصات
سه بعدی نیازمنداست ( بعد سوم همان زمان است ). باادامه دریافت اطلاعات از ماهوارهها
گیرنده اقدام به محاسبه سرعت، جهت، مسیر پیموده شده، فاصله باقی مانده تا مقصد، زمان
طلوع وغروب خورشید و بسیاری اطلاعات مفید دیگرمینماید
در مدارهایی بفاصله 24000 هزار مایل از سطح دریا گردش می- GPS 30 عددماهواره
كنند.هرماهواره دقیقاَ طی 12 ساعت یك دور كامل بدورزمین میگردد. سرعت هریك
7000 مایل برساعت است
این ماهوارهها نیروی خودرا ازخورشید تأمین میكنند. همچنین باطریهایی نیز برای
زمانهای خورشید گرفتگی و یا مواقعی كه در سایه زمین حركت میكنند بهمراه دارند
راكتهای كوچكی نیزماهوارهها رادرمسیر صحیح نگاه میدارد. به این ماهوارهها
نیزگفته میشود. در صورتیكه هر كدام از این ماهواره ها از مدار خود NAVSTAR

خارج شوند ، از سوخت اتمی موجود در آنها استفاده می شود تا آنها را به مدار اصلی
بازگردانند
دراینجابرخی مشخصههای جالب این سیستم اشاره میكنیم
درسال 1978 یعنی حدود 35 سال پیش در مدارزمین GPS اولین ماهواره
قرارگرفت
تكمیل گردید. NAVSTAR درسال 1994 شبكه 24 عددی
عمرهرماهواره حدود 10 سال است كه پس ازآن جایگزین میگردد
5/ هرماهواره حدود 2000 پوند وزن دارد و طول باطری های خورشیدی آن 5
متراست
انرژی مصرفی هرماهواره، كمتراز 50 وات است
GPS مشخصات ماهوارههای
Rockwell International : سازنده NAVSTAR: نام
ارتفاع: 10900 مایل دریائی وزن: 1900 پوند(درمدار)
ابعاد: بابالهای گسترده 17 پا دوره گردش بدور زمین: 12 ساعت
صفحه چرخش: با زاویه 55 درجه نسبت به
استوا
7 سال / طول عمر: 5
مجموعه حاضر: 24 ماهواره مجموعه آینده: 21 ماهواره

این بخش همان بخش ماهوارههای موجوددر فضا می باشداین ماهواره ها سیگنالهایی با
مشخصات ذیل ارسال میكند دو نوع اطلاعات مربوط به محاسبه نقاط عبارتنداز
 اطلاعات تقویم نجومی مربوط به موقعیت تقویمی ماهوارهها می باشدبا دریافت این
ماهوارههایی كه بهترین اطلاعات راارسال میكنند GPS اطلاعات سیستم گیرنده
تشخیص میدهدوانتخاب میكند (از نظرموقعیت هندسی)
-2 اطلاعات جدول نجومی برای عملیات ناوبری استفاده میشود وبسیاردقیق است این
وزمان ساعت ماهوارهها میباشد. GPS جداول نیز حاوی مكانی دقیق ماهوارههای
وزن و 5مترباپنلهای خورشیدی طول kg در حدود 900 GPS ماهوارههای
7 سال طراحی شده است امااغلب مدت زمان بیشتری / دارند.عمرمفید این ماهوارههابرای 5
درمدارمورد استفاده قرار میگیرند.پنلهای خورشیدی نیروی اولیه راتهیه مینمایند و
تأمین میشود. در هرماهواره Nicd نیروی(تغذیه) ثانویه توسط باطریهای
اتمی فوقالعاده دقیق نصب گردیده است. در سپتامبر 2001 تعداد (clock) چهارساعت
ماهوارههای مورد استفاده در مدار 27 عددبوده است
ماهوارههادر فضا
از 24 ماهواره تشكیل شده است كه هریك GPS همانطوركه گفته شد سیستم فضایی
ازآنها، هر 11000 مایل دریایی دربالای زمین رادرمدت 12 ساعت(یك مدار) طی می
كند. ماهوارهها در فضا به صورتی قرار میگیرند كه میتوانیم تقریباَ 100 درصد ازمواقع،

سیگنالها راازشش عدد آنها در هرنقطه روی زمین دریافت كنیم، زیرا جهت بدست
آوردن بهترین اطلاعات مربوط به هرموقعیت، سیگنالهای زیادی نیاز است. همچنین
ماهوارهها به ساعتهایی جهت نگهداری زمان دقیق و مجهزهستند. این دقت در حد سه
(0.بوده و بسیارمهم میباشد، زیرا گیرنده باید / نانوثانیه(سه میلیاردیوم ثانیه 000000003
میرسد، ازچه ارتفاعی گرفته GPS به درستی تعیین كند كه سیگنالهایی كه ازهرماهواره
شده است این اطلاعات برای محاسبه موقعیت گیرنده مورد استفاده قرارمیگیرد
(Satellite orbits) مدارات ماهوارهها
شامل 6 مداربا فاصله 60 درجه و در هرمدار 4 ماهواره وجودداردواین امكان را فراهم می
سازد كه با وجود اشكال و خرابی 2 ماهواره در هرمدارسیستم كارنرمال خودراانجام می
دهد. هرسطح مداری شیبی برابربا 5 درجه با سطح مدار استوایی دارد. ارتفاع
20000 ) باعث ثابت ماندن ماهوارهها در مدارشان میشود. همچنین ارتفاع Km) زیادمدار
هرنقطه GPS زیاد ماهواره باعث پوشش منطقه وسیعی درروی زمین میشود. ماهوارههای
درروی زمین را 2 باردرروز پوشش میدهند (از هرنقطه درروی زمین دوباردرروز می
گذرند)
چیست ؟ Ephemeris و Almanac
و داده Almanac دو نوع مختلف دیتا را منتشر می نماید . داده های ، GPS ماهواره
شما چگونه كار می كند باید بدانیم این GPS اما برای اینكه بدانیم . Ephemeris های

Almanac ؟ شما مشخص می كنند GPS دو داده چه چیزهایی را برای دستگاه
شما ارسال می كند . یعنی هر GPS پارامترهای مدار تمامی ماهواره ها را برای دستگاه
شما ارسال می GPS كدام از ماهواره ها ، پارامتر مدار تمامی ماهواره ها را برای دستگاه
كند . این داده ها بسیار دقیق و معتبر نیستند و شاید فقط برای چند ماه اعتبار داشته باشند
بسیار دقیق می باشند و شامل اطلاعات دقیق مداری و Ephemeris در مقابل داده های
Ephemeris تصحیح ساعت ماهواره می باشند . هر ماهواره فقط و فقط داده های
فقط برای 30 دقیقه اعتبار Ephemeris مربوط به خود را منتشر می كند . داده های
دارند . این داده ها هر 30 ثانیه یكبار توسط ماهواره منتشر می شوند
شما برای مدت زمانی بیشتر از 30 دقیقه خاموش بوده باشد بعد از GPS وقتی دستگاه
از ماهواره ها می ماند . این داده ها Almanac روشن كردن آن ، دستگاه منتظر داده های
شما می گوید كه كدام یك از ماهواره ها از لحاظ موقعیت به دستگاه شما GPS به
نزدیكتر و ارتباط با آنها راحتتر می باشد . ( همانطور كه قبلاٌ گفتیم این داده بسیار دقیق
نیست چون در این مرحله دقت زیادی نیاز نداریم ) . اما در مرحله بعد و بعد از مشخص
قسمتی را تحت عنوان GPS شدن ماهواره هایی كه نزدیكترند می توانید در دستگاه
شما GPS قدرت سیگنال ) مشاهده كنید . در این مرحله دستگاه ) Signal Strength
می نماید . به محض اینكه تمامی داده های Ephemeris شروع به جمع آوری داده های
از ماهواره جمع آوری شد شكل سیگنال آن ماهواره به صورت سیاه و Ephemeris

ثابت در خواهد آمد . در این مرحله می توانید از اطلاعات فرستاده شده توسط ماهواره
خود را خاموش GPS برای تشخیص موقعیت خود استفاده نمایید . اگر شما دستگاه
نمایید و در كمتر از 30 دقیقه مجدداً آن را روشن نمایید عملیات گرفتن اطلاعات از
می گویند Warm Start بسیار سریعتر از قبل خواهد بود . این فرآیند را Ephemeris
شما خاموش است و به یك منطقه جدید می رسید GPS . به عنوان مثال وقتی دستگاه
مدت زمان زیادی طول می كشد تا دستگاه ارتباط اولیه را با ماهواره ها برقرار كند . اما
بعد از این مرحله با هر بار روشن و خاموش كردن دستگاه ، بلافاصله دستگاه شما با
ماهواره ها ارتباط برقرار می كند و می توانید موقعیت خود را به سرعت پیدا كنید . اگر
این زمان بیشتر از 30 دقیقه باشد ، زمان بیشتری برای جمع آوری داده های
می گویند . Cold Start نیاز است و به این روش Ephemeris
******** Week 555 almanac for PRN-01 ********
ID: 01
Health: 063
Eccentricity: 0.4523754120E-002
Time of Applicability(s): 147456.0000
Orbital Inclination(rad): 0.9638996124
Rate of Right Ascen(r/s): -0.8138158591E-008
SQRT(A) (m 1/2): 5154.716309
Right Ascen at Week(rad): -0.1977897882E+001
Argument of Perigee(rad): 0.861364245
Mean Anom(rad): -0.2647295475E+001
Af0(s): -0.1077651978E-003
Af1(s/s): -0.3637978807E-011
week: 555
Almanac یا GPS یك نمونه از تقویم نجومی ارسال شده توسط ماهواره

(Satellite Signals) سیگنالهای ماهواره
،(Clock) هرماهواره یك سیگنال مسیریابی كه شامل عناصر مداری، وضعیت ساعت
(Almanac) زمان سیستم ووضعیت پیامها راارسال مینماید. به علاوه یك تقویم نجومی
تهیه میشودكه اطلاعات(تقریبی) رابرای هرماهواره فعال ارسال نماید. سیگنالهای
0 ثانیه / رادیویی با سرعت نور منتشرمیشوند. سیصد هزاركیلومتر درثانیه، مدت زمان 06
به زمین برسد. این سیگنالها با قدرت GPS طول میكشدكه سیگنال ارسالی ازماهواره
كم(حدود 300 تا 350 وات طیف مایكروویو) ارسال میگردند
انواع كدهای ارسال شده توسط ماهواره
شما امكان ارائه دو نوع سرویس را به استفاده كننده می دهد . GPS
را برای تمامی GPS امكان استفاده از دستگاه Standard Positioning Service یا SPS
استفاده كنندگان در جهان بدون پرداخت حق شارژ و یا هر مساله دیگری فراهم می كند . اما
یك سرویس ویژه برای استفاده كننده های خاص می Precise Positioning Service یا PPS
باشد ( ارتش امریكا ) كه امكان تعیین موقعیت را با دقت بالاتر فراهم می آورد . حال برای اینكه این
مساله را متوجه شویم باید با دو نوع كد آشنا شویم
شما به صورت از پیش تعریف شده دو نوع كد را استفاده می كند . كد GPS دستگاه
كه به صورت رایگان در دسترس عموم می باشد و كد C/A یا Coarse/Acquisition code
كه یك كد اختصاصی است كه بیشتر شامل كاربردهای نظامی می P code یا Precision code
باشد
كه هنگامی كه با (PRN) عددی شبه تصادفی و طولانی برابر با 1023 بیت می باشد ،C/A كد
1/023 مگابایت در ثانیه منتقل شد در هر یك هزارم ثانیه تكرار م یشود. اعداد شبه تصادفی شامل

ویژگی بارزی هستند؛ این اعداد تنها هنگامی كه دقیقاً در یك ردیف هستند (در یك خط، هم تراز،
هم سو)، با هم جفت می شوند و یا این كه به شدت با هم همبستگی دارند . هر ماهواره تنها یك كد
تا حد بسیار زیادی نسبت به PRN منحصر به فرد را انتقال م یدهد . به عبارت دیگر، هر كد PRN
كد دیگر ، از پارامترها یا بخش های مستقل ساخته شده است. این نوعی از دسترسی چندگانه طبقه
است كه به دستگاه گیرنده امكان می دهد تا ماهواره های چندگانه بر روی (CDMA) بندی كد
فركانس مشابه را تشخیص دهد.
مرتبط با هر P كد PRN می باشد، هرچندكه كد (PRN) كد دقت، همچنین عددی شبه تصادفی
6.187 بایت می باشد و تنها یك بار در هفته تكرار می شود *(10^ ماهواره دارای طولی برابر با ( 12
موجب افزایش همبستگی و حذف ،P 23 مگابایت در ثانیه). طول نهایی كد / (با سرعت انتقال 10
هرگونه ابهام دامن های درون منظومه شمسی م یشود. اما، این كد آنقدر طولانی و پیچید هاست كه اعتقاد
بر این بود كه گیرنده نم یتواند به طور مستقیم این سیگنال را به تنهایی دریافت كند و از نظر زمانی با
نسبتاً ساده شود و سپس، C/A آن انطباق داشته باشد . انتظار بر این بود كه گیرنده در ابتدا باید مانع كد
C/A هماهنگ شود. با در نظر گرفتن این كه P بعد از دستیابی به زمان جاری و موقعیت تقریبی، با كد
در واقع بخش كوچكی از P ها برای هر ماهواره منحصر به فرد هستند، عدد شبه تصادفی كد PRN
2.35 بیت (معادل 235،000،000،000،000 بیت) *(10^ اصلی به طول تقریبی ( 14 P یك كد
می باشد و هر ماهواره بخش اختصاص یافته كد اصلی اش را مكرراً ارسال م یكند. به منظور جلوگیری
از استفاده كاربران غیرمجاز و یا به طور بالقوه مانع شدن از سیگنا لهای نظامی از طریق مراحلی كه حقه
به صورت رمز درآورده شود. برای رسیدن به این p بازی نامیده م یشود، تصمیم گرفته شد كه كد
پدید آمد. Y یك ترتیب ویژه رمزنگاری، تعدیل شد و در نتیجه آن، كد ،W با كد P هدف، كد
همان چیزی است كه ماهواره ها پس از آن كه واحد ضد حقه بازی در وضعیت "وصل" تنظیم Y كد
فاش W نمایش داده می شود. جزییات كد P(Y) شد، ارسال می شود. سیگنال رمزنگاری شده با كد
به كار P نشده اند، اما این فرضیه بوجود آمد هاست كه این كد در (به طور تقریبی) 20 كیلو هرتز با كد
برده می شود
نحوه تشخیص موقعیت ازطریق ماهوارهها
یك دستگاه صرفاَ گیرنده میباشدكه اطلاعات بدست آمده ازماهوارههای اطراف GPS
مربوط به ما را محاسبه میكند. PTV زمین را مورد تجزیه و تحلیل قرارداده و
منظور موقعیت شما در هرنقطهای ازكره خاكی وفضای اطراف آن است . P=Position

منظورزمان محلی دقیق و با دقت فوقالعاده بالا در همان منطقهای كه شما ، T=Time
منظور سرعت لحظهای شماست كه آن رابا دقت فوقالعاده بالا V=Veloctiy هستید و
محاسبه میكند. حال ما میخواهیم بدانیم یك دستگاه گیرنده با یك آنتن كوچك
چگونه این اطلاعات را برای مامحاسبه میكند
به نظر شما آیا دستگاه شما یك فرستنده است ؟ همانطور كه تا به حال احتمالاً مشاهده
شما با دو یا سه باطری قلمی كار می كند . این باطریها هیچ وقت GPS نموده اید دستگاه
توان ارسال یك سیگنال به فاصله 20200 كیلومتری بالای جو را نخواهند داشت . پس
شما صرفاٌ با تحلیل اطلاعات دریافت شده از GPS در نظر داشته باشید كه دستگاه
ماهواره ها موقعیت شما را تشخیص می دهد
شما كه از آن در طبیعت استفاده می GPS پس به این نكته توجه داشته باشید كه دستگاه
كنید صرفاً یك دستگاه گیرنده می باشد
شما چگونه با اطلاعات دریافتی از GPS حال می خواهیم مشخص نماییم كه دستگاه
ماهواره ها موقعیت خود را مشخص می كند . برای انجام این محاسبه یك داستان را مطرح
می كنیم
شخصیتهای داستان ما عبارتند از
 ویكی در نقش گروگان
 یك گانگستر آدم ربا
 شرلوك هلمز  پسر بزرگ بازرس معروف شرلوك هلمز
 بیگ بن ( ساعت بزرگ انگلیسی و یا گیرنده رادیویی)
محل : انگلستان
در شهر لندن یك ساعت معروف بر فراز یك برج قرار دارد . بهتر است بدانید بیگ بن سر هر ساعت
12 بار دنگ می خورد و فاصله بین دنگها 4 ثانیه است ، و لی ما ، دنگ می زند . مثلاً در ساعت 12

می دانیم كه صدای زنگها در فاصله محدودی از برج به گوش ما می رسد . راه حل این مشكل بسیار
ساده است . یك ایستگاه رادیویی نیز در لندن صدای دنگها را در همان زمان كه بیگ بن شروع به
نواختن می كند پخش می نماید . این به این معنی است كه همه مردم انگلستان می توانند صدای بیگ
بن را با استفاده از گیرنده های رادیویی بشنوند
یك مساله دیگر نیز مطرح می باشد .صدا با سرعت 1000 فوت بر ثانیه ( 320 متر بر ثانیه ) در هوا
حركت می كند . در حالیكه امواج رادیویی با سرعت فوق العاده بیشتری در فضا حركت می نمایند
این سرعت در حدود 186000 مایل بر ثانیه ( 300000 كیلومتر بر ثانیه ) می باشد . یكی از دلایلی
كه شما ابتدا صاعقه را می بینید و سپس صدای آن را می شنوید نیز همین است . امواج رادیویی و نور
مرئی با سرعت یكسان حركت می كنند . با توجه به اینكه سرعت نور خیلی بیشتر از سرعت صوت می
باشد شما می توانید از زمانی كه طول می كشد تا امواج رادیویی به یك نقطه معین برسند در برابر
زمانی كه امواج صوتی می توانند به همان نقطه برسند صرفنظر كنید
حال داستان ما اینگونه شروع می شود
یكی از شبها ، گانگسترهای خطرناك ، ویكی كه یكی از خانمهای معروف و دارای خانواده مشهوری
بود را دزدیدند . بعد از اینكه چشم او را بستند برای مدت طولانی او را از این سمت به آن سمت بردند
( تا مكان اختفای آنها را متوجه نشود ) و در نهایت او را در یك ساختمان قدیمی پنهان كردند . ویكی
می توانست تشخیص دهد كه ساختمان قدیمی است به خاطر چوبهای كف و پله هایی كه با حركت
روی آنها صدا می كردند . او توانست تشخیص دهد كه ساختمان 10 طبقه است و او را در طبقه دهم
داخل یك اتاق تاریك انداختند . ویكی صدای بسته شدن در و قفل شدن آن را شنید . گروگان جوان

خود را به گوشه اتاق رسانید و به دیوار تكیه داد در حالیكه سخت ترسیده بود و احساس خطر می كرد
. تبهكاران فكر می كردند كاری كه ویكی می تواند انجام دهد این است كه آرام باشد و به رادیویی
كه برای او روشن كرده بودند گوش بدهد . نصف شب فرا رسید و برنامه های روزانه رادیو تمام شد و
شروع به نواختن صدای بیگ بن كرد . 1 و 2 و 3 و …. 12 و … 13 ؟! ویكی پیش خود گفت مگر
می شود یك ساعت 13 بار بنوازد . و او احساس كرد باید خیلی ترسیده باشد كه چنین اشتباهی كرده
باشد . او سعی كرد خود را آرام كند ولی خیلی خسته و گرسنه بود . او فكر می كرد چه خوب بود اگر
در خانه بود و غذا می خورد و به رختخوابش می رفت . او مطمئن بود كه خانواده اش تمام خواسته
های دزدان را برآورده می كنند و به زودی در كنار خانواده خود خواهد بود . دزدان او می دانستند كه
او از یك خانواده مرفه است ، بنابراین برای او غذا آوردند .بعد از خوردن غذا ، ویكی احساس خواب
سنگینی كرد و به خواب رفت
ناگهان از خواب بیدار شد . نمی دانست چه مدت است كه خوابیده است . تبهكاران از او خواستند تا
نواری را پر كند و در آن نوار به خانواده اش بگوید حالش خوب است ولی ترسیده است و از آنها
بخواهد كه خواسته های آدم ربایان را برآورده كنند . او طبق خواسته آنها رفتار كرد و با صدای لرزان
در میكروفون گفت : پدر و مادر عزیز ، این ویكی است . آدم رباها من را ربوده اند و پنج میلیون پوند
می خواهند . آنها تا به حال با من به خوبی رفتار كرده اند . آنها من را در یك ساختمان قدیمی 10
طبقه نگه داشته اند و پله های این ساختمان بسیار پر سروصدا می باشد . پدر ، من ترسیده ام . آنها به من
غذا داده اند ولی من را تهدید كرده اند كه اگر خواسته های آنها برآورده نشود مرا خواهند كشت
آنها پول می خواهند . به پلیس خبر ندهید و پول را در محلی كه آنها می خواهند بیاورید . شب قبل من

خیلی ترسیده بودم و صدای بیگ بن را در نیمه شب از شدت ترس 13 بار شنیدم . لطفاً به آنچه می
خواهند عمل كنید . من می خواهم در خانه در كنار شما باشم
آدم ربایان نوار را چك كردند و همه چیز به نظرشان مناسب رسید . به نظر آنها دخترك باید خیلی
ترسیده باشد كه صدای زنگهای بیگ بن را 13 بار شنیده باشد . احتمالاً او احساس كرده كه این
صدای مرگش است . نوار ضبط شده به دست پدر و مادر ویكی رسید به همراه دستورالعملی برای
آوردن پول سر قرار . آدم ربایان هیچ تماس تلفنی نگرفتند بنابراین هیچ راهی برای پیگیری آنها وجود
نداشت
در این قسمت شرلوك هلمز 3 وارد عمل می شود . پسر بزرگ بازرس معروف شرلوك هلمز ، به طور
اتفاقی دوست خانوادگی ویكی بود و والدین ویكی تنها می توانستند به او اعتماد كنند و از او كمك
بخواهند . بعد از مطرح كردن ماجرا هلمز جوان از والدین ویكی خواست تا پول را طبق خواسته دزدان
آماده كنند . او در این فرصت با دقت به نوار گوش می داد تا شاید نكته ای در آن بیابد . او می دانست
كه دخترك در یك ساختمان 10 طبقه قدیمی زندانی است ولی شاید دهها هزار از این ساختمان در
انگلستان وجود داشته باشد و كل نیروهای بریتانیا نیز از عهده این كار بر نمی آیند
او یك بار دیگر نوار را مرور كرد . این بار او فهمید كه باید چه كار بكند
وقتی پول درخواستی در شب مورد نظر تحویل داده شد ، گروه آدم ربایان به دو دسته تقسیم شدند
یك گروه برای گرفتن پول رفتند در حالیكه گروه دیگر مراقب گروگان جوان بودند . در همین حال ،
هلمز و پلیس وارد اتاقی شدند كه آدم ربایان و دخترك در آن بودند و دختر جوان را نجات دادند
همه كنجكاو بودند كه هلمز چگونه به این مساله پی برده است ، پدر و مادر ویكی ، پلیسها ، خبرنگاران
و حتی دزدها . هلمز از همه خواست تا در ساختمان بمانند . نیمه شب فرا رسید و ساعت بیگ بن از

رادیو شروع به نواختن كرد . 1 و 2و 3 و … 12 و 13 ؟! همه تا زنگ 13 را شمردند چگونه ممكن
است ؟ ! همه آنها متعجب به هلمز نگاه می كردند و منتظر پاسخ بودند . حال می خواهیم كمی
استراحت كنیم و ببینیم كه واقعاً چه اتفاقی افتاده است
طبق آن كار می كند بسیار جالب است مانند این ماجرای پلیسی و آنقدر ساده است GPS اصولی كه
كه هركسی می تواند از آن سر در بیاورد
تخمین فاصله دستگاه گیرنده شما از یك ماهواره است با مجموعه ای GPS اصولی ترین راه كاركرد
با اختراع شرلوك GPS از كدهای مختلف .كاری كه ما می خواهیم انجام دهیم توضیح اصول اساسی
هلمز است
هلمز توضیح می دهد : ساختمان مخفی در فاصله 4000 پایی از ساعت بیگ بن قرار گرفته است . به
اندازه ای نزدیك كه صدای زنگ آن شنیده می شود . تنها 3 ساختمان بلند و قدیمی در دایره ای به
مركز بیگ بن و شعاع 4000 پا قرار دارد كه پلیس می توانست تمام این ساختمانها را چك كند
حال اجازه دهید كمی در مورد این مطلب فنی تر صحبت كنیم
كدهای مختلفی را كه توسط ماهواره و دستگاه گیرنده دریافت می شود GPS در بخش قبل گفتیم كه
را باید از لحاظ زمانی با هم مقایسه كند . در سیستم موقعیت یاب هلمز ، ایستگاه رادیویی كار مقایسه
بین بیگ بن و گیرنده رادیویی را انجام می دهد ولی چنین مكانیزمی برای ماهواره ها و دستگاه گیرنده
شما وجود ندارد
اگر سیستم ما یك میلی ثانیه هم خطا داشته باشد ، این مقدار خطای زمانی باعث ایجاد خطای فاصله ای
186 مایلی ( 300 كیلومتری ) می شود . زیرا امواج رادیویی با سرعت 186000 مایل بر ثانیه

300000 كیلومتر بر ثانیه ) حركت می كنند و كوچكترین خطا در زمان باعث ایجاد خطای زیادی در
فاصله می گردد . این مقدار خطا غیر قابل چشم پوشی است
باید بدانیم كه هر ماهواره چهار ساعت اتمی دارد . این ساعتها بسیار دقیق و گرانقیمت هستند . ولی
شما چطور ؟! آیا دستگاه شما هم می تواند یك ساعت اتمی داشته باشد . جواب منفی GPS دستگاه
شما یك ساعت از جنس كوآرتز مانند همانی كه شما به مچ خود بسته اید دارد . GPS است . دستگاه
و ساعتهای كوآرتز آنچنان كه ما می خواهیم دقیق نیستند . خوشبختانه ما می توانیم از یك دستگاه
اندازه گیری دیگری برای اصلاح این نقص دستگاه گیرنده استفاده نمائیم . در فضای سه بعدی سه
كتابهای جبر به ما می گویند كه باید سه . X , Y , Z مشخصه هستند كه باید تعیین شوند . برای مثال
معادله مستقل داشته باشیم تا بتوانیم این سه مجهول را تعیین كنیم . ما می توانیم سه اندازه گیری از سه
ماهواره داشته باشیم تا مشكل ما را حل نماید . ولی ما یك مشكل دیگر هم داریم . خطای ساعت
نمایش می دهیم . به دلیل داشتن چهار معادله ما نیاز ب ه Terror دستگاه كیرنده شما كه ما آن را با
X , Y , Z , اندازه گیری از چهار ماهواره داریم . بنابراین ما چهار معادله برای تعیین پارامترهای
نیاز داریم . حل كردن این معادلات برای انسان كار ساده ای نیست . به هر حال Terror
میكروكامپیوترها و نرم افزارهایی كه بر روی آنها نصب می شوند این كار را برای ما انجام می دهند
و زمان دقیق را بدست می آوریم . بدست آوردن زمان دقیق یكی از X , Y , Z و اینگونه است كه ما
می باشد و این موضوع كاربردهای زیادی در مخابرات و سایر زمینه هایی كه به GPS مزیتهای
هم برای استفاده در زمانهای GPS زمانهای دقیق جهت محاسبات خود نیاز دارند دارد . حتی تعدادی
دقیق ساخته شده اند

شباهت سیستم موقعیت یاب هلمز ممكن است شما را به این فكر بیندازد كه ماهواره ها موقعیت ثابتی
نسبت به كره زمین دارند و مدار حركت آنها نسبت به زمین حركتی ندارد و این به این خاطر است كه
محل بیگ بن ثابت بود . اگر ماهواره ها را در مدارهای ثابت نسبت به حركت زمین در نظر بگیریم
آنگاه ماهواره ها هر 24 ساعت 1 بار دور زمین خواهند چرخید و در ( Geostationary )
همان جهتی كه زمین حركت می كند حركت خواهند كرد .بنابراین از دید یك نفر بر روی كره زمین
آنها همیشه جای ثابت خواهند داشت
در حقیقت ، سیگنال منبع فرستنده نیاز به جای ثابتی نسبت به زمین ندارد و ما می توانیم با مراجعه به
جدول موقعیت هر ماهواره را در هر ساعت نسبت به كره زمین بدانیم . خوشبختانه ماهواره ها طوری
طراحی شده اند كه در مدار مشخصی به دور زمین می چرخند . حل تئوری محل ماهواره ها در فضا
1639 ) انجام گرفت . او قوانین و – مدتها پیش توسط ریاضیدان و منجم جوهانز كوپلر ( 1571
روابط مورد نیاز برای حركت اجسام بزرگ در فضا ، مانند ماه دور زمین و سیارات دور خورشید و
… را بدست آورد .بشر ماهواره را براساس قوانین كپلر طراحی كرد . بی شك كارهای شگفت انگیز
و طراحی آن كمك زیادی كرده اند . ما در مورد GPS ایساك نیوتن و آلبرت اینشتین به داستان
نحوه این تاثیرات در بخش آخر صحبت می كنیم . در حقیقت مشكلات ریاضی زیادی برای حل مساله
تعیین موقعیت شما توسط ماهواره ها وجود دارد ولی قدرت میكروكامپیوترهایی كه در دستگاه كیرنده
شما هستند قادر به انجام میلونها عمل در ثانیه می باشند
MIPS( Million Inputs per seconds )
مساله ای كه حل آن برای یك انسان بسیار مشكل است برای یك كامپیوتر بسیار ساده می باشد
كامپیوتر و نرم افزارهای مهندسی نصب شده بر روی آن مشكلات محاسبات را حل می كند . چون

كامپیوتر اطلاعات را با بالاترین سرعت در جهان منتقل می كند كه همان سرعت نور است هیچ اهمیتی
ندارد كه مساله ما چقدر پیچیده باشد و كامپیوتر ما می تواند آن را در كسری از ثانیه محاسبه كند
شناخته شده می باشند و آنها مجموعه ای از اطلاعات مدار خود را كه به GPS مدارهای ماهواره های
صورت تقویم نجومی می توان از آن تعبیر كرد در فضا منتشر می كنند كه به شما كمك می كند
چگونه هر ماهواره خاص را در فضا پیدا كنید . دستگاه گیرنده شما این اطلاعات را دریافت می كند و
آنها را در تقویم نجومی ماهواره ها در حافظه خود ثبت می كند . بنابراین وقتی شما دستگاه را خاموش
فقط برای ما GPS می كنید اطلاعات ماهواره ها از بین نمی رود . بنابراین ما می بینیم كه ماهواره
كد نمی فرستد بلكه پیغامهایی درباره مدار حركت و چیزهای دیگری نیز برای ما می فرستد
چرا نباید ماهواره ها نسبت به زمین ثابت باشند ؟
ممكن است شما از خود بپرسید چرا ماهواره ها نباید یك موقعیت ثابت نسبت به زمین داشته باشند
دلایل زیادی برای این كار وجود دارد . اولین دلیل آن این است كه ماهواره هایی كه نسبت به زمین
ثابت باشند باید بالای خط استوا قرار گیرند و این مساله باعث می شود افرادی كه در دو قطب شمال و
جنوب كره زمین زندگی می كنند از این مساله محروم شوند یا سیگنالهای ضعیف و خطاهای بالا داشته
باشند
ماهواره ها در موقعیت ثابت نسبت به زمین در فاصله 36000 كیلومتر بالای خط استوا حركت می
كنند و هر چرخش كامل آنها 24 ساعت طول می كشد . ( همانند زمین ) كه به آنها كمك می كند
تا با چرخش زمین هماهنگ باشند و همواره موقعیت ثابت نسبت به زمین داشته باشند . بعضی از
مناسب GPS ماهواره های ارتباطی از این مدار استفاده می كنند ولی این مدار ، برای ماهواره های
نمی باشد برای اینكه آنها باید تمام كره زمین را پوشش دهند نه خط استوا را

از 24 ماهواره تشكیل شده است كه 3 تای آنها به عنوان یدكی و GPS صورت فلكی ماهواره های
20 كیلومتری از سطح زمین در شش مدار / كمكی در مواقع ضروری می باشند . آنها در فاصله 200
جداگانه در حال حركت می باشند . بنابراین آنها در هر زمان می توانند همه نقاط كره زمین را پوشش
دهند . دوره یك چرخش كامل آنها به دور زمین 12 ساعت می باشد . شما در هر نقطه روی كره
زمین باشید همواره می توانید با 4 ماهواره یابیشتر ارتباط برقرار كنید
اگر تمام ماهواره ها در یك مدار بودند دقت كم و نتایج ضعیفی داشتیم و شاید دیگر توانایی تعیین
تمام كره زمین را پوشش داده اند GPS موقعیت دقیق را نداشتیم . مدارهای شش گانه ماهواره های
. این ماهواره ها در مدار خود هر روز 2 بار زمین را دور می زنند با یك دوره تناوب تقریباً 12 ساعته
این ماهواره ها نیاز به تنظیم شدن و اصلاح خطا بوسیله بعضی از پایگاههای كنترل بر روی زمین كه زیر
نظر وزارت دفاع امریكا می باشد دارند . برای پایگاههای كنترل بر روی كره زمین مشاهده ماهواره ها
2 بار در هر روز روش مناسبی جهت تشخیص خطاهای ماهواره ها و اصلاح ای ن خطاها می باشد و
همچنین می توانند پیغامهای جدیدی را كه باید به استفاده كننده ای مثل ما داده شود را به ماهواره ها
می دهند
پایگاههای كنترل نیاز به اندازه گیری دقیق و تعیین موقعیت دقیق ماهواره ها و سرعت آنها را دارند
برای اینكه عواملی مانند جاذبه بین زمین و ماه ممكن است در قوانین كپلر تاثیر گذار باشند . مجموعه
ای كامل از توصیف حركات ماهواره و ساعت آن را یك تقویم نجومی برای ماهواره می نامیم
ماهواره این تقویم را به دستگاه گیرنده شما می فرستد كه با پردازش این تقویم و استفاده از نتایج آن ،
گیرنده موقعیت دقیق شما را اعلام می كند . اگر یكی از پایگاهها متوجه این مساله شود كه یكی از
ماهواره ها از مدار مشخص شده برای آن خارج شده است برای آن ماهواره مشخص طبق حركت آن

یك تقویم نجومی جدید طراحی می كند و برای آن فرستاده می شود تا استفاده كنندگان از این تقویم
جدید بهره ببرند . اصلاح ماهواره همیشه با برگرداندن آن به مسیر اصلی انجام نمی شود برای اینكه
برای ایستگاه مشكل است كه همیشه مسیر ماهواره ها را اصلاح نماید به خصوص كه سوخت اندك
ماهواره ها برای موارد ضروری استفاده می شود
را متوجه شویم باید كمی به GPS در این قسمت برای آنكه نحوه تشخیص موقعیت توسط دستگاه
دوران راهنمایی و دبیرستان و درس مثلثات برگردیم . می خواهیم در این قسمت راجع به فصل
مشترك بین شكلهای مختلف صحبت كنیم . در ابتدا راجع به فصل مشترك دو خط صحبت می كنیم .
اگر دو خط همدیگر را قطع كنند فصل مشترك آنها ( یا قسمتی كه بین این دو خط مشترك است
یك نقطه خواهد بود
حال می خواهیم ببینیم كه فصل مشترك دو دایره چه چیزی خواهد شد ؟

همانطور كه در شكل بالا مشاهده می شود فصل مشترك دو دایره می شود دو نقطه
حال اگر دو كره را با هم تقاطع بدهیم فصل مشترك آنها چه شكلی خواهد داشت . به شكل پایین
توجه كنید

همانطور كه در شكل بالا مشاهده می كنید فصل مشترك دو كره یك دایره است
شما چگونه با استفاده از ماهواره ها GPS حال با توجه به موارد گفته شده در بالا می خواهیم ببینیم كه
موقعیت خود را پیدا می كند
شما با استفاده از ماهواره می تواند متوجه شود كه در چه GPS همانطور كه قبلاٌ گفته شد دستگاه
فاصله ای از ماهواره مربوطه قرار دارد
شما GPS از ماهواره 1 قرار داریم . در این مرحله دستگاه x پس متوجه می شویم كه ما در فاصله
شروع به ترسیم محل هندسی مكان خود در فضا می نماید این كار در چیپ های داخلی دستگاه انجام
می شود
فرض كنید كه به شما می گویند یك شی در فاصله 10 متری از شما قرار گرفته است . حال این شی
می تواند در هر قسمتی قرار داشته باشد به شرطیكه فاصله آن از شما 10 متر باشد . مكان هندسی نقاطی
كه فاصله آنها از شما 10 متر باشد یك كره می باشد به مركز شما و شعاع 10 متر
پس اگر ماهواره را به جای خودتان در نظر بگیرید فرض كنید اینچنین باشد كه دستگاه شما تشخیص
بدهد در فاصله 20000 متری از ماهواره قرار گرفته است . پس موقعیت دستگاه شما بر روی یك كره
ای خواهد بود به شعاع 20000 متر و مركزیت ماهواره . با این اطلاعات و داشتن موقعیت ماهواره
دستگاه شما می داند كه بر روی یك كره فرضی در جهان  Ephemeris با استفاده از اطلاعات
هستی با مركزیت ماهواره و شعاع 20000 متر قرار دارد . حا ل به محض ارتباط با ماهواره دوم ،
دستگاه شما متوجه خواهد شد كه بر روی یك كره دیگر به مركزیت ماهواره دوم و شعاع ( كه فاصله
ماهواره دوم از دستگاه شما است ) قرار دارد . حال این دو كره یك فصل مشتركی خواهند داشت
همانطور كه قبلاً توضیح داده شد فصل مشترك دو كره یك دایره می باشد . مطابق شكل زیر

تا اینجا دستگاه شما متوجه شده است كه بر روی یك دایره مشخص در جهان هستی قرار دارد
ماهواره سوم نقش تكمیلی را بر عهده گرفته و با ایجاد كره سوم به دستگاه شما كمك می كند كه
موقعیت خود را متوجه شود . فصل مشترك یك كره و یك دایره دو نقطه می باشد .
شما می تواند محاسبه كند كه بر روی یكی از این دو نقطه قرار دارد GPS پس در این قسمت دستگاه
. معمولاٌ یكی از این نقاط بر روی كره زمین و دیگری در فضا می افتد . اما برای آنكه ما بتوانیم
موقعیت دقیق خود را شناسایی كنیم نیازمند استفاده از ماهواره چهارم می باشیم . فصل مشترك كره
چهارم با این دونقطه ، یك نقطه خواهد بود كه محل دقیق شما را بر روی كره زمین  یا هر محل دیگر
 مشخص خواهد كرد
پس در واقع شما در یك نقطه خاص در محدوده كره زمین و یا بر روی آن قرار دارید

بخش كنترل
یا بخش زمینی، ازایستگاههای محلی اطلاع دهنده اتوماتیك (خودكار) در GPS كنترل
نواحی مختلف اطراف زمین (هاوایی وماژالین دراقیانوس آرام، دیگوگارسیا دراقیانوس
هند، جزیره اسنشن در اقیانوس آرام وكولورادو اسپیرینگ وچهارایستگاه آنتن بزرگ كه
سیگنالها را به سمت ماهوارهها ارسال میكنند، تشكیل شدهاند. همچنین این ایستگاهها،
راردیابی واطلاعرسانی میكنند. GPS ماهوارههای
این ایستگاهها همزمان هم موقعیت دقیق مكانی ماهوارهها راكنترل نموده و هم
بركاركردسالم آنها نظارت مینماید. ایستگاه زمینی مادر باارسال تصحیحات مداردقیق
قرارگیری ماهوارهها و ضریب تصحیح برای ساعت به ماهوارهها موقعیت آنها رادائماَ
تصحیح مینماید. وماهوارهها این تصحیحات را بر سیگنالهای ارسالی خود اعمال می-
است. این بخش اداره كننده تمامی ماهوارهها میباشد. GPS نمایند. بخش كنترل ، مغز
این بخش از ایستگاههای زمینی تشكیل شده است(پنج عددازآنها، در اطراف زمین
قراردارند)كه ماهوارهها راازكاركرد درست مطمئن میسازند
ارتش آمریكا، بخش اصلی سایت كنترل درنیروی هوایی فالكون، واقع در كلورادو
(The Falcon Air Force Base in Colorado Springs) اسپرینگ
درآمریكااداره میكند
GPS یك بارگردش به دور زمین در فضا برابریك مدار میباشد. هریك ازماهوارههای
دوازده ساعت زمان نیاز دارندتا یك بارمدارزمین را طی كنند. هرماهواره به یك ساعت
دقیق مجهزشده است كه به آن اجازه میدهد سیگنالهای زوج را با یك پیام زمانی بسیار
دستگاه ( With a precise time message) . دقیق مجهز شدهاست مخابره كند
قسمت زمینی سیگنال مخابره شده از ماهواره (كه باسرعت نورحركت میكند)رادریافت
میكند. حتی دراین سرعت، زمان رسیدن سیگنال به گیرنده قابل اندازهگیری میباشد
تفاوت زمانی میان فرستادهشده وزمان دریافتآن، مضربی ازسرعت نور میباشد كه
گیرنده راقادر میسازد تافاصله ازماهواره را محاسبه كند. برای اندازهگیری دقیق طول

وعرض جغرافیایی وارتفاع، گیرنده زمانی راكه صرف میشود تا سیگنالهاازچهار ماهواره
جداگانه به آن برسندرامحاسبه میكند
بخش كاربری
این بخش ازگیرندههایی تشكیل شده كه میتوان آن رادردست نگه داشت یا روی اتومبیل
سوار نمود
برای ارتش طراحی شده است ولی شماركاربران شهری ازكاربران نظامی GPS بااین
عبارتند از: GPS بیشتر است. بعضی ازكاربران اصلی
– سرویسهای اورژانس-مانند آتش نشانی،آمبولانس درتعیین موقعیت افرادآسیب دیده
– پیگیری وسایل نقلیه-مانند نگهداری وپیگیری كامیونها، قطارها،اتوبوسها وغیره
– هوانوردی – خلبانان ازآن برای راهبردی هواپیماهااستفاده میكنند
برای كنترل بهتر محصولاتشان استفاده میكنند. GPS – كشاورزی – كشاورزان از
شهرهابرای موقعیت سرویسهایشان مانند خطوط نیروولوله- GPS – جمعآوری دادههای
كشی آبها در خیابانها ازآن استفاده میكنند
گیرندهها
دستی یا برروی هواپیما، GPS میتوانندتوسط دست حمل شوند GPS گیرندههای
كشتی، تانك، زیردریایی، اتومبیل وكامیون نصب شوند. این گیرندهها سینگالهای
رادریافت، رمزگشایی ودرنهایت آنهاراپردازش میكنند. امروزه GPS ماهوارههای
بیشتراز 100 مدل گیرنده متفاوت بااندازههای مختلف در حال استفاده هستند(به اندازه
یك تفلن بیسیم )درگیرندههای دستی و حتی كوچكتر ازآن در مدلهای جدیددیده
میشوند

به عنوان نمونه دستگاههای دستی كه به نیروهای ارتش آمریكا درجنگ خلیجفارس داده
شد تنها 28 اونس وزن د اشتند
درپی جوییهای صحرایی، اكتشافات نفت و گازوشركتهای خدمات رفاهی( آب GPS
با استفاده GPS وبرق و…) جهت موقعیتیابی دقیق استفاده میشود. برخی از گیرندههای
از امكانات و اطلاعات جانبی میتوانندمفیدتر واقع شوندبرای مثال با افزودن نقشه راههای
این دستگاه میتواندبه راحتی در یافتن موقعیت GPS یك منطقه زمینشناسی به حافظه
ویافتن مسیرهاو سازندههاو… در روی زمین به یاری زمین شناسان بیایند. استفاده ازاین
دستگاه فقط با خریدآن كه هزینهای كمتراز 100 دلارمیتواند در برداشته باشد. امكان
پذیراست و برای گرفتن اطلاعات و موقعیتیابی توسط آن هیچ هزینهای پرداخت نمی
ها بسته به امكانات جانبی گرانترمیشوند. GPS. شود
تا حد چند مدار الكترونیكی ساده شدهاند تا اقتصادی بوده و هركسی GPS گیرندههای
توان خریدآن راداشته باشد. همچنین آنقدر كوچك شدهاند كه بتوان آن رادر ساعت
قرارداد. Laptop مچی، درخودرو، قایق، ادوات كشاورزی و حتی رایانههای
همانند تلفن همراه یكی ازوسائل مورد نیاز هرفرد خواهدشد . GPS بزودی گیرندههای

 

 

نظرات بسته شده است، اما بازتاب و پینگ باز است.