طرح توجیه فنی، مالی، اقتصادی سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS)

خلاصه طرح 

مقدمه

GPS دارای تاریخچه و سیر تکاملی جالبی میباشد و اخیرا استفاده از آن موجب اکتشافات قابل

توجهی شده است. اما قبل از این که بیشتر راجع به GPS بدانیم، لازم است مختصری در مورد

ناوبری((Navigation بدانیم.

از زمان ماقبل تاریخ مردم سعی می کردند یک راه قابل اطمینان پیدا کنند که به آنها بگوید کجا

هستند و حتی آنها را به جاییکه می روند راهنمایی کرده و سپس به خانه بازگرداند.

مردمان غارنشین وقتی که برای تهیه غذا به شکار می رفتند، احتمالا از سنگها و شاخه های

کوچک برای علامتگذاری مسیر خود استفاده می کردند. ملوانان نیز ابتدا سواحل را به دقت دنبال

می کردند تا از گم شدنشان جلوگیری کنند.

وقتی دریا نوردان اولیه در دریاهای باز(اقیانوس ها) کشتیرانی کردند، دریافتند که میتوانند مسیر

خود را با دنبال کردن ستارهها ترسیم کنند. فنیقیهای باستان از ستاره شمالی برای سفر به مصر و

جزیره کرت استفاده میکردند. بر طبق گفته هومر الهه آتنا به اودیسه گفته است که

هنگام سفر کردن در جزیره کالیپسو " دب اکبر را سمت راست خود قرار بده".

متأسفانه برای اودیسه و دیگر دریانوردان ستاره ها فقط در شب و تنها در

شبهای صاف قابل رؤیت هستند.

پیشرفت مهم بعدی در امر ناوبری کشف قطب نمای مغناطیسی و دستگاه زاویه

یاب((sextant بود.

عقربه قطب نما همیشه نقطه شمالی را نمایش می دهد، بنابراین همیشه دانستن جهت مسیری

که در آن حرکت میکنیم را ممکن می سازد

معرفی محصول

GPSسیستم مکان یابی جهانی ( ( Global Positioning System یک سیستم هدایت

( ناوبری) ماهواره ای است شامل شبکه ای از 24 ماهواره درگردش که درفاصله 11 هزارمایلی

ودر شش مدارمختلف قراردارند .

در واقع یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره ای است که از شبکه ای با 24 ماهواره تشکیل

شده است و این ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده

اند. این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال 1980 استفاده عمومی آن آزاد و

آغاز شد.

خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام ساعت شبانه روز

در دسترس است. پدید آوردنگان این سیستم، هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و

استفاده از آن رایگان است.

ماهواره ها درحال حرکت می باشند و درعرض 24 ساعت دوبارکامل برگرد زمین می

گردند . (هرروز دوبار )باسرعتی درحدود 108 مایل درثانیه ، ماهواره های GPS به نام

NAVSTAR شناخته می شوند...

لازمه هرگونه آشنایی با GPS فراگیری ماهیت اصلی این ماهواره ها می باشد . اولین ماهواره GPS

درفوریه 1978 پرتاب شد . وزن هرماهواره تقریباً 2000 پاوند ودارای صفحات آفتابی به پهنای

f17 می باشد . و قدرت فرستنده آن 50 وات ویا کمتر است. هر ماهواره 2 سیگنال ارسال می کند:

L1 و L2 . GPS های غیر نظامی از فرکانس ٤٢MHZ.1575 :L1 استفاده می کننند .

هر ماهواره حدوداً 10 سال فعال می ماند وجایگزینی ماهواره ها بموقع انجام گشته و ماهواره های

جایگزین به فضا پرتاب می گردند . یکی از بزرگترین مزایای رهیابی بوسیله GPS نسبت به

روشهای دیگر زمینی آن است که این سیستم درهر شرایط جوی و بدون توجه به نوع کاربرد

گیرنده GPS بخوبی کارمی کند .

ماهواره های GPS

24عدد ماهواره GPS در مدارهایی بفاصله 24000 هزار مایل از سطح دریا گردش می کنند. هر ماهواره دقیقا طی 12 ساعت یک دور کامل بدور زمین می گردد. سرعت هریک 7000 مایل بر ساعت است. این ماهواره ها نیروی خود را از خورشید تامین می کنند. همچنین باتری هایی نیز برای زمانهای خورشید گرفتگی و یا مواقعی که در سایه زمین حرکت می کنند بهمراه دارند.

راکتهای کوچکی نیز ماهواره ها را در مسیر صحیح نگاه می دارد. به این ماهواره ها NAVSTAR

نیز گفته می شود.

در اینجا به برخی مشخصه های جالب این سیستم اشاره می کنیم:

اولین ماهواره GPS در سال 1978 یعنی حدود 35 سال پیش در مدار زمین قرار گرفت.

در سال 1994 شبکه 24 عددی NAVSTAR تکمیل گردید.

عمر هر ماهواره حدود 10 سال است که پس از آن جایگزین می گردد.

هر ماهواره حدود 2000 پاوند وزن دارد و طول باتری های خورشیدی آن 5,5 متر است.

انرژی مصرفی هر ماهواره، کمتر از 50 وات است.

انواع گیرندههای :GPS

گیرندههای جیپیاس انواع گوناگونی دارند و انتخاب هرکدام از آنها بستگی به موارد استفادهٔ شما دارد؛ برای نمونه این که میخواهید در داخل خودرو آن را نصب کنید یا اینکه آن را در کوله پشتی

خود قرار دهید گزینههای متعددی را پیش روی شما میگذارد.گیرندهٔ بیسیک جیپیاس -

بیسیک: این گیرندهها در واقع از سادهترین و کم قیمتترین گونهها هستند (اغلب کمتر از 100$

(us یک گیرندهٔ بیسیک (پایه) میتواند بسیار دقیق تر از گیرندههای گران قیمت باشد، اما باید این مساله را هم در نظر داشت که این گیرندهها بسیاری از ویژگیهای دستگاههای گران قیمت را ندارند. ویژگی قابل توجهی که کمبود آن بیشتر حس میشود، نداشتن قابلیت نقشه برداری یا

Mapping است که بعدا شرح داده خواهد شد. در زیر تعدادی از امکانات این گیرندههای ساده آمده است:

- موقعیت یابی؛ تعیین طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی که در واقع ویژگی اصلی یک گیرندهٔ جیپیاس است.

تعیین جهت؛ با یک قطب نما ی الکترونیکی.

تعیین ارتفاع از سطح دریاهای آزاد؛ البته باید توجه داشت که دقت در اندازه گیری ارتفاع به خوبی دقت در موقعیت یابی نیست.

زمان دقیق.موقعیت ماهوارهها و قدرت سیگنال ها.توانایی محاسبهٔ مسافت پیموده شده.توانایی ذخیره سازی مسیر پیموده شده ؛ که با استفاده از نقطه گذاری در صفحهٔ نمایشگر انجام میشود.

توانایی هدایت و مسیر یابی.یافتن مسیری که در گذشته آن را پیموده اید