آشنایی با GPS
تاریخ ارسال : 09 /11 /1393
دسته بندي: پابان نامه - پروژه - مقاله - تحقیق,کامپیوتر,دیگر رشته ها
حجم فایل : 1.69 مگابايت
فرمت فايل هاي فشرده : word
تعداد صفحات : 255 صفحه

قیمت : 4,000 تومان

  خرید فایل

توضیح :

 

آشنایی با GPS

 

فهرست

ماهواره هایGPS

دستي GPSانواع

چيست؟GPS

سيستمGPSچگونه کار میكند؟

تعيين موقعيت توسط GPS

اصول مدارهاي ماهواره

نيازهاي سيستم ارتباط دهنده مخابراتيDATA LINK

تعيين موقعيت سه بعدي

فرمت تصحيحاتيGPS

تقليل مختصات لازم براي نمايش خطوط

افزايش ايمني خدمات با GPS,GIS

مشخصات اساسي چند روش و سيستم مخابراتي

سيستم مخابره ماهواره اي SATCOM-C

مقايسه بين GPSوGLONASS

مدل برداري

معايب روش پايگاه داده ها

مدل داده كلاسيك

دقت كار يك GPS

غير نظامي معمولي

 

آشنايي باGPS

مقدمه

از زمان ماقبل تاريخ مردم سعي مي كردند يك راه قابل اطمينان پيدا كنند كه به آنها بگويد كجا هستند و حتي آنها را به جاييكه مي روند راهنمايي كرده و سپس به خانه بازگرداند. مردمان غار نشين وقتي كه براي تهيه غذا به شكار مي رفتند  احتمالا از سنگها و شاخه هاي كوچك براي علامت گذاري مسير خود استفاده مي كردند . ملوانان نيز ابتدا سواحل را به دقت دنبال مي كردند تا از گم شدنشان جلوگيري كنند.

وقتي دريانوردان اوليه در درياهاي باز(اقيانوسها ) كشتيراني كردند ، دريافتند كه مي توانند مسير خود را با دنبال كردن ستاره ها ترسيم كنند. فنيقيهاي باستان از ستاره شمالي براي سفر به مصر و جزيره كرت استفاده مي كردند. بر طبق گفته الهه آتنا به اوديسه گفته است كه هنگام سفر كردن در جزيره كاليپسو" دب اكبر را سمت راست خود قرار بده". متاسفانه براي اوديسه و ديگر دريانوردان ستاره ها فقط در شب و تنها در شب هاي صاف قابل رويت هستند.

پيشرفت مهم بعدي در امر ناوبري كشف قطب نماي مغناطيسي و دستگاه زاويه ياب (sextant) بود. عقربه قطب نما هميشه نقطه شمالي را نمايش مي دهد، بنابراين هميشه دانستن جهت مسيري كه در آن حركت مي كنيم را ممكن مي سازد.

 

روند گسترش شهرها و مقوله شهر نشيني وپيامدهاي ناشي از آن مديريت و برنامه ريزي امورشهري ساماندهي وضعيت شهرها و نيز خدمات مورد نياز شهروندان را بسيار پيچيده كرده است . ترافيك سنگين درون شهري عدم امداد رساني به موقع در شرايط بحران بي نظمي در وسايل حمل و نقل عمومي و عدم برنامه ريزي صحيح در جهت كاركرد منظم آنها براي ارائه خدمات بهتر به شهر نشينان و مواردي از اين قبيل از دغدغه هاي مهم مديران و برنامه ريزان مي باشد . در كشورهاي رشد يافته و نيز در حال رشد با بهره گيري از تكنولوژيهاي به روز و جديد توانسته اند بر بعضي از مشكلات فوق فائق آيند و بتوانند در جهت برنامه ريزي وحل مشكلات قدمهاي مهمي بردارند. با ظهور فناوري ماهواره اي و مخصوصا سيستمهاي تعيين موقعيت ماهواره اي همچون GPSافق جديدي در حل بسياري از مشكلات پيش روي بشر در اين زمينه گشوده شده است . در گذشته امكان تعيين موقعيت نقاط در يك سيستم متمركز و با دقت بالا آرزوي بشر بود ولي اين آرزو غير ممكن مي نمود .اما با ورود ماهواره هاي GPSبه عرصه تعيين موقعيت جهاني دستيابي به بسياري از مجهولات در رشته هاي مختلف علمي فراهم شد. امروزه مي بينيم كه اين سيستم در بسياري از شاخه هاي مختلف علوم بخصوص در زمينه ناوبري خودرويي و حمل و نقل گسترش يافته است .بحث استفاده از GPSدر حمل و نقل شهري در بعضي از كشورهاي پيشرفته امري است كه در سالهاي پيش شروع شده است و روند  رو به گسترشي را ادامه مي دهد . در اين تحقيق نتايج بررسي هاي انجام شده در رابطه با صنعت ناوبري در كشورهاي مختلف جهاني ارائه گرديده است . بررسي دستاوردهاي اين كشورها در زمينه بكارگيري GPSمي تواند در حل مشكلات كشورمان تا ثير بسزايي داشته باشد .

امروزه در اكثر كشور هاي پيشرفته از سيستم تعيين موقعيت ماهواره اي جهاني GPS  جهت افزايش بهره وري در حمل ونقل شهري استفاده مي شود . در اروپا تاكسي هاي مجهز به اين سيستم قادرند در كوتاه ترين زمان به مشتري سرويس دهند و حتي قبل از حركت به سوي مقصد با بررسي كليه مسيرهاي ممكن و موانع و امكانات موجود در مسير هزينه مسافر را محاسبه و به مشتري اعلام نمايند. ضمن اينكه تا كسي ها در مواقع اضطراري قادرند تا با گزارش لحظه به لحظه و اتوماتيك موقعيت خود پليس و يا نيروهاي امدادي را در رسيدن به موقعيت خود ياري نمايند. كاميونها يي كه به صورت ترانزيتي عمل مي كنند در هر كجاي دنيا كه باشند توسط صاحب كالا و  يا بيمه كننده كالا مورد نظارت قرار مي گيرند و هر گونه تخلفي اعم از خروج از مسير سرعت غير مجاز باز شدن غير مجاز درب كانتينرها و.... از چشم مامورين نظارت دور نمي ماند. مكانيزه شدن سيستم حمل و نقل ريلي ديگر چيز تازه اي نيست مدتهاست كه در كشورهايي همچون آلمان مركز كنترل مركزي ر اه آهن با مغز هاي الكترونيكي خود كار سوزن بانان خسته وخواب آلود را انجام مي دهد. اكنون پليس با كمك اين سيستم علاوه بر اينكه قادر است در داخل خودروي خود موقعيت خود را بر روي نقشه هاي نجومي مشاهده نمايد و بهترين مسيرها را براي انجام عمليات برگزيند قدرت مانور فوق العاده اي به سبب نظارت فرماندهي پيدا كرده است خودروهاي امدادو آتش نشاني به مدد اين سيستم در كمترين زمان ممكن به ياري نيازمندان مي شتابند و خودروهاي خدمات شهري بهترين سرويس را به مشتريان ارائه مي نمايند.

همواره يكي از نيازهاي بشر امر موقعيت يابي و تعيين دقيق مكان جغرافيايي خويش و احيانا زمان دقيق بوده است.  اين امر بويژه در ناوبري از جمله كشتيراني و در دهه هاي اخير هوابيمايي اهميت قابل توجه داشته است. در ناوبري كه بطور خلاصه علم راهبردي يك شخص يا يك وسيله از يك مكان به ديكر است از روشهاي گوناگوني استفاده مي شود كه آخرين دستاورد تكنولوژي در اين زمينه سيستم GPSاست.

ناوبري از طريق رويت دقيق ستارگان و شناخت دقيق منطقه نسبتا كوچكي  انجام مي گرفت كه نسل به نسل منتقل مي شد. اختراع قطب نما كشف مهمي بود زيرا مسافران با آن جهت يابي مي كردند اما به تنهايي نمي توانست موقعيت فرد را تعيين كند. ارتفاع سنج و زاويه ياب نيز دورنماي جديدي را در زمينه سير و سفر گشودند.در ناوبري به كمك ستارگان به تجربه و تمرين نياز داشت دقت آن نيز حدود يك مايل بود و در هواي نامساعد هيچ نوع جهت يابي امكان پذيرنبود تمام اين موانع با استفاده از امواج راديويي بر طرف شد .

لوران اولين سيستم ناوبري بود كه در تمام شرايط آب و هوايي مي توانست كار كند. اين سيستم توسط مؤسسه تكنولوژي ماساچوست امريكا ساخته شد و در طول جنگ جهاني دوم براي هدايت نيروهاي متحدين استفاده گرديد .

بعد از جنگ جهاني سيستم OMEGAبراي پوشش دادن بخش بزرگتري از سطح كره زمين طراحي شد از فركانس هاي پايين تري براي ايجاد شبكه فراگير استفاده مي كرد ولي دقتش نسبت به سيستم قبلي كم شده بود .اين سيستم هاي ناوبري اصول كارشان بر اساس چهار ايستگاه زميني بود كه يك ايستگاه به عنوان ايستگاه اصلي و سه ايستگاه ديگر به عنوان ايستگاههاي وابسته در نظر گرفته مي شدند تعداد زيادي از اين ايستگاهها بر سطح زمين نصب شده بودند هر كدام از اين ايستگاهها فركانس خاصي را ارسال مي كردند .اين فركانس ها توسط گيرنده ها دريافت مي شد و گيرنده با انجام محاسبات ناوبري مي توانست موقعيت خود را تعيين نمايد.  به استثناي سيستم OMEGAكه بخش زيادي از كره زمين را پوشش مي داد سيستم هاي ناوبري ديگر به صورت محلي مي كردند از طرفي سيستم OMEGAدقت پاييني داشت.بنابراين نياز به يك سيستم تعيين موقعيت جهاني كه تمام  كره زمين را پوشش دهد و داراي دقت كافي نيز باشد احساس مي شد .

بعد از پرتاب موشك SPUTNK-1توسط شوروي سابق در سال 1957 اين نظريه اثبات شد كه موقعيت ماهواره را مي توان با استفاده از شيفت دوپلر  فرستنده ي راديويي به دست آورد و بنابراين اگر موقعيت ماهواره مشخص باشد مي توان موقعيت هاي  زميني را نيز با اندازه گيري شيفت دوپلر به دست آورد .

 

 

-1-7-اصول مدارهاي ماهواره

همانطور كه در بخش 2.1 تشريح شد ، يك كاربر GPSبراي تعيين موقعيت خود به اطلاعات دقيق در مورد مكان ماهواره هاي GPSنياز دارد. بنابراين دانستن اينكه چگونه مدارهاي GPSشكل مي گيرند حائز اهميت است. با تشريح نيروهاي وارده بر يك ماهواره شروع مي كنيم كه مهمترين آنها نيروي كشش (ثقل) زمين است. اگر كره زمين يك كره كامل و با دانسيته يكنواخت مي بود آنگاه نيروي ثقل زمين به صورتي عمل مي نمود مثل اينكه زمين بصورت يك جرم نقطه اي در نظر گرفته شود (point mass). فرض كنيد يك شيء با جرم mدر موقعيت بردار rدر يك سيستم مختصات ECIقرار گيرد.

 

-3-2-نيازهاي سيستم ارتباط دهنده مخابراتي(DATA LINK)

فرض ما بر اين است كه تمامي تعيين موقعيتهاي سيستم GPSبا شرايط و استانداردهاي تعيين شده سرويس RTCM-SC104سازگاري و سنخيت دارد و هر كاربردي فراتر از اين استاندارد حتما امكاناتي ااضافه بر دامنه خدمات رساني اين استاندارد مي باشد در اينجا ما به بررسي  اين نياز هاي اضافي خواهيم پرداخت اين نيازهاي كاربردي ويژه به چندين ذسته و طبقه تقسيم مي شوند كه در ذيل به طور مختصر به هر يك از آنها اشاره اي داريم.

مقايسه بين GPSوGLONASS

معرفي كلي  GLONASS   

   GLONASSيك سيستم تعيين موقعيت جهاني مي باشد كه توانايي تعيين پيوسته زمان، مختصات مكاني و بردار سرعت حركت اجسام پرنده فضايي، هوايي، دريايي واجسام متحرك زميني را در كليه نقاط كره زمين و فضاي اطراف آن(تا ارتفاع معيني )دارد. اين سيستم متعلق به و زارت دفاع روسيه بوده و از سال 1993 ميلادي بطور رسمي فعاليت خود را آغاز كرده است.

تعيين پارامتر هاي ناوبري كاربران (مختصات، سرعت و زمان) در GLONASSبا استفاده از چهار ماهواره (يا سه عدد به شرط وجود اطلاعات تكميلي )و با كمك پارامترهاي ناوبري خود ماهواره ها انجام مي شود.

اين سيستم شامل 24 عدد ماهواره است كه در سه مدار با زواياي 120 درجه نسبت به هم طوري قرار گرفته اند كه در هر نقطه از زمين حداقل 4 ماهواره قابل رويت خواهد بود. اين ماهواره ها بطور دائمي سيگنالهايي حاوي زمان دقيق، مختصات محلي و پارامتر هاي ديگر مداري خود را به طرف زمين (به طرف گيرنده ها)ارسال مي كنند. مشخصات كلي سيستم  GLONASSدر جدول زير آمده است. جهت مقايسه، مشخصات مشابه مربوط به سيستم موقعيت يابي  GPSنيز در يك ستون آمده است.GLONASSاز سه زير سيستم تشكيل يافته است . زير سيستم مداري كه شامل 24 ماهواره است، بخش زميني شامل مركز اصلي هدايت و برنامه ريزي ، ايستگاههاي كنترل ،ايستگاههاي كوانتواپتيكي ،سيستم كنترل فاز، دستگاه كنترل ميداني ناوبري و سنكرون كننده مركزي مي باشد و بخش تجهيزات كاربران كه شامل گيرنده  GLONASSاست.

افزايش ايمني خدمات با GPS,GIS

با اجراي سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS)و سيستم تعيين موقعيت جهاني (GPS)و استفاده از شبكه هاي پيچيده ارسال امواج راديويي، بسياري از مسائل امنيتي روزمره به راحتي قابل حل مي باشند. مضاف بر اينكه، سيستم مذكور مي تواند خدمات قابل ملاحظه اي همراه با كارآيي به مسافرين ارائه دهد.

 

موارد مرتبط

• اینترنت پرسرعت
• تاثیر شخصیت پدر ومادر بر فرزندان
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس معادلات دیفرانسیل نيمسال اول 93-92
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس روش های محاسبات عددی,محاسبات عددی نيمسال اول 93-92
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس ریاضی عمومی 1 نيمسال اول 93-92
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس ریاضی 2,ریاضی عمومی 2,ریاضی کاربردی 1 نيمسال اول 93-92

کاربر گرامی، لطفاً توجه داشته باشید که این بخش صرفا جهت ارائه نظرات شما درباره ی این محصول در نظر گرفته شده است. در صورتی که سوالی در رابطه با این محصول دارید یا نیازمند مشاوره هستید، فقط از طریق تماس تلفنی با بخش مشاوره اقدام نمایید.

کاربر گرامی چنانچه تمایل دارید، نقد یا نظر شما به نام خودتان در سایت ثبت شود، لطفاً لاگین نمایید.