ماهو GPS ؟كيف يعمل نظام GPS ؟
كتب: معلومات عن الفنانين والمشاهير alyuom7.blogspot.com,الموضوع من ويكيبيديا,نظام التموضع العالمي (Global Positioning System) ويرمز له (GPS) هو نظام ملاحة عبر الأقمار الصناعية يقوم بتوفير معلومات عن الموقع والوقت في جميع الأحوال الجوية في أي مكان على أو بالقرب من الأرض حيث هناك خط بصر غير معاق لأربعة أو أكثر من أقمار الGPS. يوفر النظام قدرات مهمة للمستخدمين العسكريين والمدنيين والتجاريين في جميع أنحاء العالم. أنشأت حكومة الولايات المتحدة النظام وهي التي تحافظ عليه وجعلت الوصول له مجاني لأي شخص لديه جهاز استقبال GPS.
بدأت الحكومة الأمريكية مشروع الGPS في 1973 للتغلب على قيود نظام الملاحة السابق، حيث دمجت أفكار سابقة من ضمنها دراسات هندسية سرية من ستينات القرن الماضي. وزارة الدفاع الأمريكية هي التي طورت النظام، الذي استعمل في الأصل 24 قمراً صناعي. اصبح النظام يعمل بشكل كامل في 1995. وقد أدى التقدم في التكنولوجيا والمطالب جديدة على النظام القائم إلى تحديث نظام الGPS وتنفيذ الجيل القادم وهو ال GPS III.
إضافة إلى الGPS، هناك أنظمة أخرى تستخدم أو قيد التطوير. نظام الملاحة الروسي (غلوناس) أنشئ بالتزامن مع الGPS، لكنه عانى من تغطية ناقصة للكرة الأرضية حتى منتصف عقد ال2000. هناك أيضاً نظام غاليليو للتموضع التابع للاتحاد الأوربي (مكون من 30 قمر صناعي، 24 قمرًا في الخدمة و 6 احتياط[محل شك]) بدأ في تقديم خدماته في 2015 ومن المتوقع أن يعمل بشكل كامل بحلول 2020.
معلومات وشرح مبسط لطريقة عمل الجي بي أس
حركة الاقمار الصناعية فوق الأرض.
يتكون نظام تحديد الموقع من 24 قمر صناعي تحوم حول الأرض على ارتفاع 20200 كيلومتر. يقوم قمر صناعي ببث إشارة تحمل موقعه أي موقع القمر الصناعي كما تحمل توقيت أو لحظة بث الإشارة بدقة عالية مرجعها إلى ساعة ذرية بالغة الدقة. يقوم جهاز الاستقبال باستقبال الإشارات القادمة من القمر الصناعي، وعن طريق مقارنة توقيت وصول الإشارة وتوقيت بثها يمكن للجهاز معرفة زمن انتقال الإشارة وبالتالي حساب المسافة بين القمر الصناعي وجهاز الاستقبال , وباستقبال ثلاث إشارات من ثلاث أقمار مختلفة فإن نقطة تقاطعهم تحدد موقع جهاز الاستقبال. وبزيادة عدد الأقمار المرصودة يمكن لجهاز الاستقبال تصحيح بعض الأخطاء المرتبطة بطريقة الحساب وبالتالي زيادة دقتها.
نموذج رياضي مبسط لنظام تحديد المواقع
إذا كان المستقبل موجود في الإحداثيات x 0 , y 0 , z 0 {\displaystyle x_{0},~y_{0},~z_{0}} {\displaystyle x_{0},~y_{0},~z_{0}} وبمعرفة أن سرعة انتشار الإشارة ثابتة (سرعة الضوء) وأن الإشارة تنتشر خطيا على خط مستقيم بين القمر الصناعي والمستقبل.
و إذا سلمنا أن الاٌقمار الصناعية الأربعة الباثة موجودة في الإحداثيات x n , y n , z n {\displaystyle x_{n},~y_{n},~z_{n}} {\displaystyle x_{n},~y_{n},~z_{n}} وأنها تبث في اللحظة t n {\displaystyle t_{n}} {\displaystyle t_{n}} موقعها ولحظة البث. فإننا نحصل على المعادلات الأربع التالية:
( x 1 − x 0 ) 2 + ( y 1 − y 0 ) 2 + ( z 1 − z 0 ) 2 = [ c ( t 1 − t 0 ) ] 2 ( 1 ) ( x 2 − x 0 ) 2 + ( y 2 − y 0 ) 2 + ( z 2 − z 0 ) 2 = [ c ( t 2 − t 0 ) ] 2 ( 2 ) ( x 3 − x 0 ) 2 + ( y 3 − y 0 ) 2 + ( z 3 − z 0 ) 2 = [ c ( t 3 − t 0 ) ] 2 ( 3 ) ( x 4 − x 0 ) 2 + ( y 4 − y 0 ) 2 + ( z 4 − z 0 ) 2 = [ c ( t 4 − t 0 ) ] 2 ( 4 ) {\displaystyle {\begin{matrix}(x_{1}-x_{0})^{2}+(y_{1}-y_{0})^{2}+(z_{1}-z_{0})^{2}=[c(t_{1}-t_{0})]^{2}\quad (1)\\(x_{2}-x_{0})^{2}+(y_{2}-y_{0})^{2}+(z_{2}-z_{0})^{2}=[c(t_{2}-t_{0})]^{2}\quad (2)\\(x_{3}-x_{0})^{2}+(y_{3}-y_{0})^{2}+(z_{3}-z_{0})^{2}=[c(t_{3}-t_{0})]^{2}\quad (3)\\(x_{4}-x_{0})^{2}+(y_{4}-y_{0})^{2}+(z_{4}-z_{0})^{2}=[c(t_{4}-t_{0})]^{2}\quad (4)\\\end{matrix}}} {\displaystyle {\begin{matrix}(x_{1}-x_{0})^{2}+(y_{1}-y_{0})^{2}+(z_{1}-z_{0})^{2}=[c(t_{1}-t_{0})]^{2}\quad (1)\\(x_{2}-x_{0})^{2}+(y_{2}-y_{0})^{2}+(z_{2}-z_{0})^{2}=[c(t_{2}-t_{0})]^{2}\quad (2)\\(x_{3}-x_{0})^{2}+(y_{3}-y_{0})^{2}+(z_{3}-z_{0})^{2}=[c(t_{3}-t_{0})]^{2}\quad (3)\\(x_{4}-x_{0})^{2}+(y_{4}-y_{0})^{2}+(z_{4}-z_{0})^{2}=[c(t_{4}-t_{0})]^{2}\quad (4)\\\end{matrix}}}
حيث c هي سرعة انتشار الإشارة (سرعة الضوء) وذلك لتحديد المجهولات الثلاث x 0 , y 0 , z 0 {\displaystyle x_{0},~y_{0},~z_{0}} {\displaystyle x_{0},~y_{0},~z_{0}} أي موقع المستقبل والمجهول الرابع t 0 {\displaystyle t_{0}} {\displaystyle t_{0}} أي لحظة الاستقبال دون الحاجة لساعة ذرية.
الأقمار الصناعية المستعملة
يستعمل نظام الجي بي أس الأمريكي عدة أقمار صناعية نذكرها في الجدول أسفله:
القمر الصناعي الموقع تاريخ الإطلاق SVN PRN Space Command catalog number NSSDC international designator Typ
NAVSTAR 22 (USA 66) E5 26.11.1990 23 32 20959 1990-103A IIA
NAVSTAR 23 (USA 71) D5 04.07.1991 24 24 21552 1991-047A IIA
NAVSTAR 24 (USA 79) A5 23.02.1992 25 25 21890 1992-009A IIA
NAVSTAR 26 (USA 83) F5 07.07.1992 26 26 22014 1992-039A IIA
NAVSTAR 27 (USA 84) A4 09.09.1992 27 27 22108 1992-058A IIA
NAVSTAR 28 (USA 85) F6 22.11.1992 32 1 22231 1992-079A IIA
NAVSTAR 32 (USA 91) C5 13.05.1993 37 7 22657 1993-032A IIA
NAVSTAR 33 (USA 92) A1 26.06.1993 39 9 22700 1993-042A IIA
NAVSTAR 34 (USA 94) B5 30.08.1993 35 5 22779 1993-054A IIA
NAVSTAR 35 (USA 96) D4 26.10.1993 34 4 22877 1993-068A IIA
NAVSTAR 36 (USA 100) C1 10.03.1994 36 6 23027 1994-016A IIA
NAVSTAR 37 (USA 117) C2 28.03.1996 33 3 23833 1996-019A IIA
NAVSTAR 38 (USA 126) E3 16.07.1996 40 10 23953 1996-041A IIA
NAVSTAR 39 (USA 128) B2 12.09.1996 30 30 24320 1996-056A IIA
NAVSTAR 43 (USA 132) F3 23.07.1997 43 13 24876 1997-035A IIR
NAVSTAR 44 (USA 134) A3 06.11.1997 38 8 25030 1997-067A IIA
NAVSTAR 46 (USA 145) D2 07.10.1999 46 11 25933 1999-055A IIR
NAVSTAR 47 (USA 150) E1 11.05.2000 51 20 26360 2000-025A IIR
NAVSTAR 48 (USA 151) B3 16.07.2000 44 28 26407 2000-040A IIR
NAVSTAR 49 (USA 154) F1 10.11.2000 41 14 26605 2000-071A IIR
NAVSTAR 50 (USA 156) E4 30.01.2001 54 18 26690 2001-004A IIR
NAVSTAR 51 (USA 166) B1 29.01.2003 56 16 27663 2003-005A IIR
NAVSTAR 52 (USA 168) D3 31.03.2003 45 21 27704 2003-010A IIR
NAVSTAR 53 (USA 175) E2 21.12.2003 47 22 28129 2003-058A IIR
NAVSTAR 54 (USA 177) C3 20.03.2004 59 19 28190 2004-009A IIR
NAVSTAR 55 (USA 178) F4 23.06.2004 60 23 28361 2004-023A IIR
NAVSTAR 56 (USA 180) D1 06.11.2004 61 2 28474 2004-045A IIR
NAVSTAR 57 (USA 183) C4 26.09.2005 53 17 28874 2005-038A IIR-M
NAVSTAR 58 (USA 190) A2 25.09.2006 52 31 29486 2006-042A IIR-M
NAVSTAR 59 (USA 192) B4 17.11.2006 58 12 29601 2006-052A IIR-M
NAVSTAR 60 (USA 196) F2 17.10.2007 55 15 32260 2007-047A IIR-M
NAVSTAR 61 (USA 199) 20.12.2007 57 29 32384 2007-062A IIR-M
أساس عمل الجي بي أس GPS
يحسب جهاز استقبال الجى.پى.إس موقعه عن طريق حساب توقيت الإشارات التي يتم إرسالها من أقمار الجى.پى.إس الموجودة على ارتفعات نحو 36.000 كيلومتر فوق سطح الأرض. يرسل كل قمر رسائل متتالية تضم التالي:
وقت إرسال الرسالة
المعلومات المدارية الدقيقة ephemeris
السلامة العامة للنظام والمدارات العليلة لكل أقمار الجى.پى.إس almanac.
يستخدم جهاز الاستقبال الرسائل التي يستقبلها في تحديد وقت انتقال كل رسالة من القمر الصناعي إلى الجهاز المستقبل على الأرض. ويحسب المسافات بينه وبين كل قمر صناعي. تستخدم هذه المسافات، مع مواقع الأقمار ، ومع استخدام حساب المثلثات لحساب موقع جهاز الإرسال:أستقبال. فيتم إظهار الموقع على الجهاز المستقبل - ربما ببيان خريطة متحركة ، أو تعيين خطوط الطول ودوائر العرض ، ويمكن إدراج معلومات عن الارتفاع عن سطح البحر.
تُظهر وحدات جى.پى.إس عديدة المعلومات ، معلومات مشتقة مثل: الاتجاه ، والسرعة – محسوبة من خلال تغيرات الموقع.
ربما يبدو من الوجهة النظرية أن ثلاثة أقمار صناعية تكون كافية لتحديد أي موقع على الأرض ، وهذا لأن الفراغ يتكون من ثلاثة أبعاد. ولكن أي خطأ ولو بسيط جداً يحدث في تقدير المسافات الزمنية ، عندما يتم ضرب الثلاثة أزمنة في سرعة الضوء العظيمة – وهى السرعة التي تنتشر بها الإشارات الكهرومغناطيسية للاقمار الصناعية – تتسبب في خطأ كبير في تحديد الموقع. لهذا تستخدم أجهزة الاستقبال أربعة أقمار صناعية أو أكثر لتحدد موقع جهاز الاستقبال بدقة.
إن الوقت المحسوب بدقة شديدة تخفيه تطبيقات الجى.پى.إس - التي تحدد الموقع فقط. ولكن هناك بعض تطبيقات الجى.پى.إس المتخصصة التي تستخدم لتعيين الوقت بدقة ، مثل: "نقل الوقت"، وضبط توقيت إشارات المرور، ومزامنة محطات الهاتف النقال الرئيسية.
رغم الحاجة إلى أربعة أقمار صناعية للقيام بالعمل بشكل الطبيعى؛ يمكن استخدام عددا أقل في حالات خاصة – فإذا كان أحد المتغيرات معلوماً بالفعل يمكن لجهاز الاستقبال تحديد موقعه باستخدام ثلاثة أقمار صناعية فقط (مثلاً: يمكن أن تكون السفينة أو الطائرة قد حددت ارتفاعها عن سطح البحر). تستخدم بعض أجهزة استقبال الجى.پى.إس أدلة أو افتراضات إضافية ، (مثل: إعادة استخدام آخر ارتفاع تم الحصول عليه ، والقياس بالحدس اعتماداً على قياس سابق ، والملاحة بالقصور الذاتي ، وإدراج معلومات حاسب المركبة) من أجل إعطاء حساب غير دقيق للموقع عندما يكون عدد الأقمار الصناعية المرئية أقل من أربعة أقمار.
بدأت الحكومة الأمريكية مشروع الGPS في 1973 للتغلب على قيود نظام الملاحة السابق، حيث دمجت أفكار سابقة من ضمنها دراسات هندسية سرية من ستينات القرن الماضي. وزارة الدفاع الأمريكية هي التي طورت النظام، الذي استعمل في الأصل 24 قمراً صناعي. اصبح النظام يعمل بشكل كامل في 1995. وقد أدى التقدم في التكنولوجيا والمطالب جديدة على النظام القائم إلى تحديث نظام الGPS وتنفيذ الجيل القادم وهو ال GPS III.
إضافة إلى الGPS، هناك أنظمة أخرى تستخدم أو قيد التطوير. نظام الملاحة الروسي (غلوناس) أنشئ بالتزامن مع الGPS، لكنه عانى من تغطية ناقصة للكرة الأرضية حتى منتصف عقد ال2000. هناك أيضاً نظام غاليليو للتموضع التابع للاتحاد الأوربي (مكون من 30 قمر صناعي، 24 قمرًا في الخدمة و 6 احتياط[محل شك]) بدأ في تقديم خدماته في 2015 ومن المتوقع أن يعمل بشكل كامل بحلول 2020.
معلومات وشرح مبسط لطريقة عمل الجي بي أس
حركة الاقمار الصناعية فوق الأرض.
يتكون نظام تحديد الموقع من 24 قمر صناعي تحوم حول الأرض على ارتفاع 20200 كيلومتر. يقوم قمر صناعي ببث إشارة تحمل موقعه أي موقع القمر الصناعي كما تحمل توقيت أو لحظة بث الإشارة بدقة عالية مرجعها إلى ساعة ذرية بالغة الدقة. يقوم جهاز الاستقبال باستقبال الإشارات القادمة من القمر الصناعي، وعن طريق مقارنة توقيت وصول الإشارة وتوقيت بثها يمكن للجهاز معرفة زمن انتقال الإشارة وبالتالي حساب المسافة بين القمر الصناعي وجهاز الاستقبال , وباستقبال ثلاث إشارات من ثلاث أقمار مختلفة فإن نقطة تقاطعهم تحدد موقع جهاز الاستقبال. وبزيادة عدد الأقمار المرصودة يمكن لجهاز الاستقبال تصحيح بعض الأخطاء المرتبطة بطريقة الحساب وبالتالي زيادة دقتها.
نموذج رياضي مبسط لنظام تحديد المواقع
إذا كان المستقبل موجود في الإحداثيات x 0 , y 0 , z 0 {\displaystyle x_{0},~y_{0},~z_{0}} {\displaystyle x_{0},~y_{0},~z_{0}} وبمعرفة أن سرعة انتشار الإشارة ثابتة (سرعة الضوء) وأن الإشارة تنتشر خطيا على خط مستقيم بين القمر الصناعي والمستقبل.
و إذا سلمنا أن الاٌقمار الصناعية الأربعة الباثة موجودة في الإحداثيات x n , y n , z n {\displaystyle x_{n},~y_{n},~z_{n}} {\displaystyle x_{n},~y_{n},~z_{n}} وأنها تبث في اللحظة t n {\displaystyle t_{n}} {\displaystyle t_{n}} موقعها ولحظة البث. فإننا نحصل على المعادلات الأربع التالية:
( x 1 − x 0 ) 2 + ( y 1 − y 0 ) 2 + ( z 1 − z 0 ) 2 = [ c ( t 1 − t 0 ) ] 2 ( 1 ) ( x 2 − x 0 ) 2 + ( y 2 − y 0 ) 2 + ( z 2 − z 0 ) 2 = [ c ( t 2 − t 0 ) ] 2 ( 2 ) ( x 3 − x 0 ) 2 + ( y 3 − y 0 ) 2 + ( z 3 − z 0 ) 2 = [ c ( t 3 − t 0 ) ] 2 ( 3 ) ( x 4 − x 0 ) 2 + ( y 4 − y 0 ) 2 + ( z 4 − z 0 ) 2 = [ c ( t 4 − t 0 ) ] 2 ( 4 ) {\displaystyle {\begin{matrix}(x_{1}-x_{0})^{2}+(y_{1}-y_{0})^{2}+(z_{1}-z_{0})^{2}=[c(t_{1}-t_{0})]^{2}\quad (1)\\(x_{2}-x_{0})^{2}+(y_{2}-y_{0})^{2}+(z_{2}-z_{0})^{2}=[c(t_{2}-t_{0})]^{2}\quad (2)\\(x_{3}-x_{0})^{2}+(y_{3}-y_{0})^{2}+(z_{3}-z_{0})^{2}=[c(t_{3}-t_{0})]^{2}\quad (3)\\(x_{4}-x_{0})^{2}+(y_{4}-y_{0})^{2}+(z_{4}-z_{0})^{2}=[c(t_{4}-t_{0})]^{2}\quad (4)\\\end{matrix}}} {\displaystyle {\begin{matrix}(x_{1}-x_{0})^{2}+(y_{1}-y_{0})^{2}+(z_{1}-z_{0})^{2}=[c(t_{1}-t_{0})]^{2}\quad (1)\\(x_{2}-x_{0})^{2}+(y_{2}-y_{0})^{2}+(z_{2}-z_{0})^{2}=[c(t_{2}-t_{0})]^{2}\quad (2)\\(x_{3}-x_{0})^{2}+(y_{3}-y_{0})^{2}+(z_{3}-z_{0})^{2}=[c(t_{3}-t_{0})]^{2}\quad (3)\\(x_{4}-x_{0})^{2}+(y_{4}-y_{0})^{2}+(z_{4}-z_{0})^{2}=[c(t_{4}-t_{0})]^{2}\quad (4)\\\end{matrix}}}
حيث c هي سرعة انتشار الإشارة (سرعة الضوء) وذلك لتحديد المجهولات الثلاث x 0 , y 0 , z 0 {\displaystyle x_{0},~y_{0},~z_{0}} {\displaystyle x_{0},~y_{0},~z_{0}} أي موقع المستقبل والمجهول الرابع t 0 {\displaystyle t_{0}} {\displaystyle t_{0}} أي لحظة الاستقبال دون الحاجة لساعة ذرية.
الأقمار الصناعية المستعملة
يستعمل نظام الجي بي أس الأمريكي عدة أقمار صناعية نذكرها في الجدول أسفله:
القمر الصناعي الموقع تاريخ الإطلاق SVN PRN Space Command catalog number NSSDC international designator Typ
NAVSTAR 22 (USA 66) E5 26.11.1990 23 32 20959 1990-103A IIA
NAVSTAR 23 (USA 71) D5 04.07.1991 24 24 21552 1991-047A IIA
NAVSTAR 24 (USA 79) A5 23.02.1992 25 25 21890 1992-009A IIA
NAVSTAR 26 (USA 83) F5 07.07.1992 26 26 22014 1992-039A IIA
NAVSTAR 27 (USA 84) A4 09.09.1992 27 27 22108 1992-058A IIA
NAVSTAR 28 (USA 85) F6 22.11.1992 32 1 22231 1992-079A IIA
NAVSTAR 32 (USA 91) C5 13.05.1993 37 7 22657 1993-032A IIA
NAVSTAR 33 (USA 92) A1 26.06.1993 39 9 22700 1993-042A IIA
NAVSTAR 34 (USA 94) B5 30.08.1993 35 5 22779 1993-054A IIA
NAVSTAR 35 (USA 96) D4 26.10.1993 34 4 22877 1993-068A IIA
NAVSTAR 36 (USA 100) C1 10.03.1994 36 6 23027 1994-016A IIA
NAVSTAR 37 (USA 117) C2 28.03.1996 33 3 23833 1996-019A IIA
NAVSTAR 38 (USA 126) E3 16.07.1996 40 10 23953 1996-041A IIA
NAVSTAR 39 (USA 128) B2 12.09.1996 30 30 24320 1996-056A IIA
NAVSTAR 43 (USA 132) F3 23.07.1997 43 13 24876 1997-035A IIR
NAVSTAR 44 (USA 134) A3 06.11.1997 38 8 25030 1997-067A IIA
NAVSTAR 46 (USA 145) D2 07.10.1999 46 11 25933 1999-055A IIR
NAVSTAR 47 (USA 150) E1 11.05.2000 51 20 26360 2000-025A IIR
NAVSTAR 48 (USA 151) B3 16.07.2000 44 28 26407 2000-040A IIR
NAVSTAR 49 (USA 154) F1 10.11.2000 41 14 26605 2000-071A IIR
NAVSTAR 50 (USA 156) E4 30.01.2001 54 18 26690 2001-004A IIR
NAVSTAR 51 (USA 166) B1 29.01.2003 56 16 27663 2003-005A IIR
NAVSTAR 52 (USA 168) D3 31.03.2003 45 21 27704 2003-010A IIR
NAVSTAR 53 (USA 175) E2 21.12.2003 47 22 28129 2003-058A IIR
NAVSTAR 54 (USA 177) C3 20.03.2004 59 19 28190 2004-009A IIR
NAVSTAR 55 (USA 178) F4 23.06.2004 60 23 28361 2004-023A IIR
NAVSTAR 56 (USA 180) D1 06.11.2004 61 2 28474 2004-045A IIR
NAVSTAR 57 (USA 183) C4 26.09.2005 53 17 28874 2005-038A IIR-M
NAVSTAR 58 (USA 190) A2 25.09.2006 52 31 29486 2006-042A IIR-M
NAVSTAR 59 (USA 192) B4 17.11.2006 58 12 29601 2006-052A IIR-M
NAVSTAR 60 (USA 196) F2 17.10.2007 55 15 32260 2007-047A IIR-M
NAVSTAR 61 (USA 199) 20.12.2007 57 29 32384 2007-062A IIR-M
أساس عمل الجي بي أس GPS
يحسب جهاز استقبال الجى.پى.إس موقعه عن طريق حساب توقيت الإشارات التي يتم إرسالها من أقمار الجى.پى.إس الموجودة على ارتفعات نحو 36.000 كيلومتر فوق سطح الأرض. يرسل كل قمر رسائل متتالية تضم التالي:
وقت إرسال الرسالة
المعلومات المدارية الدقيقة ephemeris
السلامة العامة للنظام والمدارات العليلة لكل أقمار الجى.پى.إس almanac.
يستخدم جهاز الاستقبال الرسائل التي يستقبلها في تحديد وقت انتقال كل رسالة من القمر الصناعي إلى الجهاز المستقبل على الأرض. ويحسب المسافات بينه وبين كل قمر صناعي. تستخدم هذه المسافات، مع مواقع الأقمار ، ومع استخدام حساب المثلثات لحساب موقع جهاز الإرسال:أستقبال. فيتم إظهار الموقع على الجهاز المستقبل - ربما ببيان خريطة متحركة ، أو تعيين خطوط الطول ودوائر العرض ، ويمكن إدراج معلومات عن الارتفاع عن سطح البحر.
تُظهر وحدات جى.پى.إس عديدة المعلومات ، معلومات مشتقة مثل: الاتجاه ، والسرعة – محسوبة من خلال تغيرات الموقع.
ربما يبدو من الوجهة النظرية أن ثلاثة أقمار صناعية تكون كافية لتحديد أي موقع على الأرض ، وهذا لأن الفراغ يتكون من ثلاثة أبعاد. ولكن أي خطأ ولو بسيط جداً يحدث في تقدير المسافات الزمنية ، عندما يتم ضرب الثلاثة أزمنة في سرعة الضوء العظيمة – وهى السرعة التي تنتشر بها الإشارات الكهرومغناطيسية للاقمار الصناعية – تتسبب في خطأ كبير في تحديد الموقع. لهذا تستخدم أجهزة الاستقبال أربعة أقمار صناعية أو أكثر لتحدد موقع جهاز الاستقبال بدقة.
إن الوقت المحسوب بدقة شديدة تخفيه تطبيقات الجى.پى.إس - التي تحدد الموقع فقط. ولكن هناك بعض تطبيقات الجى.پى.إس المتخصصة التي تستخدم لتعيين الوقت بدقة ، مثل: "نقل الوقت"، وضبط توقيت إشارات المرور، ومزامنة محطات الهاتف النقال الرئيسية.
رغم الحاجة إلى أربعة أقمار صناعية للقيام بالعمل بشكل الطبيعى؛ يمكن استخدام عددا أقل في حالات خاصة – فإذا كان أحد المتغيرات معلوماً بالفعل يمكن لجهاز الاستقبال تحديد موقعه باستخدام ثلاثة أقمار صناعية فقط (مثلاً: يمكن أن تكون السفينة أو الطائرة قد حددت ارتفاعها عن سطح البحر). تستخدم بعض أجهزة استقبال الجى.پى.إس أدلة أو افتراضات إضافية ، (مثل: إعادة استخدام آخر ارتفاع تم الحصول عليه ، والقياس بالحدس اعتماداً على قياس سابق ، والملاحة بالقصور الذاتي ، وإدراج معلومات حاسب المركبة) من أجل إعطاء حساب غير دقيق للموقع عندما يكون عدد الأقمار الصناعية المرئية أقل من أربعة أقمار.
تعليقات
إرسال تعليق
تعليقات القراء هي مسئولية أصحابها ولا تعبر عن رأي إدارة الموقع- تتم مراجعة التعليقات قبل نشرها
معلومات عن الفنانين والمشاهير