نظام تحديد المواقع العالمي هو اختصار لنظام تحديد المواقع العالمي نظام تحديد المواقع العالمي هو نظام ملاحة عبر الأقمار الصناعية يوفر معلومات الموقع والوقت في جميع الظروف الجوية في أي مكان على الأرض أو بالقرب منها حيث يوجد خط رؤية بدون عائق لأربعة أشخاص
واحد أو أكثر من الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يوفر النظام إمكانات مهمة للمستخدمين العسكريين والمدنيين والتجاريين حول العالم.
تم إنشاء النظام وصيانته من قبل حكومة الولايات المتحدة وهو متاح لأي شخص لديه جهاز استقبال GPS.
في عام 1973 بدأت الحكومة الأمريكية مشروع GPS للتغلب على قيود نظام الملاحة السابق.
أدرجت أفكارًا سابقة، بما في ذلك الدراسات الهندسية السرية من الستينيات.
تم تطوير النظام من قبل وزارة الدفاع الأمريكية، والتي استخدمت في الأصل 24 قمرا صناعيا.
أصبح النظام يعمل بكامل طاقته في عام 1995.
أدت التطورات التكنولوجية والمتطلبات الجديدة للنظام الحالي إلى تحديث نظام GPS وتنفيذ الجيل التالي من GPS III.
جدول المحتويات
ما هو نظام GPS
يستخدم نظام تحديد المواقع العالمي GPS لقياس خطوط الطول والعرض للشخص بدقة كبيرة
تم تطويره في الأصل من قبل وزارة الدفاع الأمريكية في عام 1973 حتى تتمكن من معرفة ذلك
يتم استخدام المواقع الدقيقة للجنود والمركبات العسكرية ونظام تحديد المواقع العالمي أيضًا في التطبيقات العلمية والتجارية اليوم.
نظام GPS يعتمد على شبكة من 24 قمرا صناعيا تدور حول الأرض مرتين كل 24 ساعة.
تُعرف شبكة الأقمار الصناعية هذه باسم Navstar، وهي دقة دوران الأقمار الصناعية واستخدامها
يوفر كل قمر صناعي ترددات عالية الدقة تمكن الأقمار الصناعية من معرفة مكان الأشخاص بدقة شديدة
يوفر إرسال موقع دقيق للغاية بوقت محدد من اليوم الوقت المحدد من اليوم من الساعات الذرية
في المرصد البحري الأمريكي – للولايات المتحدة الأمريكية – كل قمر صناعي GPS
لديه عدة ساعات ذرية على لوحه، وبعد ذلك يتم تشغيل الأقمار الصناعية في نفس الوقت،
ثم يتم إرسال المعلومات معًا تمامًا، يتم إرسال هذه الإشارات بسرعة الضوء،
تصل هذه الإشارات إلى جهاز الاستقبال في أوقات مختلفة لأنها تعتمد على المسافة بين أجهزة الاستقبال
وبين كل قمر صناعي ولأن المسافة من قمر صناعي لآخر لا تصل كل الإشارات في نفس الوقت.
مم تتكون شبكة GPS
يتكون من ثلاثة أقسام رئيسية
1- مساحة الشريحة
يدور 24 قمرا صناعيا حول الأرض مرتين في اليوم بسرعة تزيد عن 11 كيلومترا في الساعة
تعمل هذه الأقمار الصناعية على ضوء الشمس، ولكنها تأتي أيضًا مع بطارية لتعمل عندما لا تكون الشمس في الجوار
تم وضع كل منهم بحيث يمكن رؤية ما لا يقل عن 4 أقمار صناعية من أي نقطة على سطح الأرض.
2- رقاقة التحكم
إنها محطة تحكم رئيسية تضمن أن الأقمار الصناعية تعمل بشكل صحيح وأن الإشارات التي يتم إرسالها إلى الأرض دقيقة.
3- شريحة المستخدم
هذه هي شريحة المستخدم، هذه هي الأجهزة المصممة لاستقبال الإشارات من القمر الصناعي
تشمل هذه الأجهزة الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وبعض السيارات والعديد من الأجهزة والأدوات الأخرى.
من يمكنه استخدام GPS
يأتي نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بأشكال عديدة اليوم، سواء كان ذلك كنظام ملاحة للسيارات أو القوارب أو حتى الطائرات
يمكن أيضًا استخدام أجهزة GPS للأنشطة الترفيهية مثل المشي لمسافات طويلة وركوب الدراجات في الجبال،
في الواقع، لقد وصل إلى النقطة التي يتوفر فيها في معظم الهواتف الذكية والأجهزة المحمولة الأخرى
تُستخدم أنظمة GPS أيضًا في العديد من مجالات العلوم، على سبيل المثال
تُستخدم هذه الأنظمة في علم الأرصاد الجوية للتنبؤ بالغلاف الجوي وهي أيضًا مفيدة جدًا للجيولوجيا التي يتم تنفيذها في بعض فروعها.
بالإضافة إلى استخدام طرق المسح عالية الدقة، تُستخدم أجهزة GPS أيضًا لقياس الحركات التكتونية قبل وبعد الزلازل.
ما مدى دقة GPS
يعمل GPS بكامل طاقته فقط عند استخدامه في الهواء الطلق، استخدم أجهزة GPS
لا يمكن أن يكون ناجحًا في المباني والمناطق المغلقة، في الواقع هناك عائق بينهما
يمكن أن تسبب الأقمار الصناعية وأجهزة الاستقبال، مثل المباني الشاهقة أو الجبال، العديد من الأخطاء.
هناك العديد من العوامل التي تلعب دورًا في دقة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، ومنها
- تنتقل الإشارات التي يرسلها القمر الصناعي عبر الغلاف الجوي
تُعرف هذه باسم التأخيرات الأيونوسفيرية والتروبوسفيرية ويتم تصحيحها جزئيًا بواسطة أنظمة GPS. - في بعض الأحيان يمكن أن تنعكس الإشارة على المباني الشاهقة والجبال والهضاب وما إلى ذلك.
وهذا يؤدي إلى تأخير وصول الإشارات إلى جهاز الاستقبال. تختلف الساعات المدمجة في أجهزة الاستقبال عن الساعات الذرية في الأقمار الصناعية
وهذا يؤدي إلى أخطاء في توقيت وصول الإشارات إلى المستقبل.يمكن أن تحدث الأخطاء المدارية، والتي تسمى أيضًا أخطاء التقويم الفلكي
بسبب عدم الدقة في تحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية.تحقق القيم المقاسة الدقة القصوى عند وضع الأقمار الصناعية
على مسافات طويلة، يمكن أن تنشأ العديد من المشاكل إذا تم وضع الأقمار الصناعية بالقرب من بعضها البعض.
معلومات عن الأقمار الصناعية نفسها
تدور الأقمار الصناعية الـ 24 التي تشكل نظام GPS حول الأرض على ارتفاع حوالي 19312.
إنه يتحرك باستمرار ويكمل مدارين كاملين في أقل من 24 ساعة.
تتحرك هذه الأقمار الصناعية في الفضاء بسرعة حوالي 11300 كيلومتر في الساعة.
تعمل هذه الأقمار الصناعية على الطاقة الشمسية ولديها مجموعة من البطاريات الاحتياطية على متنها
للحفاظ على استمرارها في حالة حدوث عطل شمسي لأي سبب مثل كسوف الشمس.
كما أن لديها القليل من معززات الصواريخ لإبقائها على المسار الصحيح.