ردیاب خودرو
جی پی اس چیست؟
GLobal Positioning System یا به اختصار GPS (جی پی اس) یک سیستم موقعیت یابی جهانی رادیویی مبتنی بر فضا است که از مجموعه ای از ماهواره ها که سیگنال های ناوبری را پخش می کنند و شبکه ایستگاه های زمینی و ایستگاه های کنترل ماهواره ای برای نظارت و کنترل استفاده می شوند، تشکیل شده است.
در حال حاضر 31 ماهواره GPS در ارتفاع تقریبی 11000 مایل به دور زمین می چرخند، این ماهواره ها که به آنها ناو استار (NAVSTAR) گفته می شود توسط راکت های کوچکی در مسیر درست نگه داشته می شوند تا از این طریق بتوانند اطلاعات دقیقی از موقعیت، سرعت و زمان در هر نقطه از جهان و در همه شرایط آب و هوایی به کاربران ارائه دهند.
تاریخچه پیدایش جی پی اس GPS :
جی پی اس، که به طور رسمی به عنوان سیستم موقعیت یابی جهانی NAVSTAR شناخته می شود ، به عنوان یک برنامه فنی مشترک نظامی و غیرنظامی در سال 1973 توسط وزارت دفاع آمریکا مورد استفاده قرار گرفت و امروزه علاوه بر موارد نظامی برای نشان دادن موقعیت انواع وسیله نقلیه، کشتی، شخص و غیره بر روی گیرنده استفاده می گردد. از اوایل دهه 1960 میلادی نیروی هوایی و نیروی دریایی ایالت متحده آمریکا به دنبال دستیابی به سامانه موقعیت یابی ماهواره ای بر مبنای زمان سنجی و موقعیت یابی بودند.
در راستای چنین هدفی نیروی دریایی دو طرح Transit و Timation را در دستور کار خود قرار داد و توانست در سال 1964 به کمک آزمایشگاه فیزیک جان هاپکینز و بر مبنای اصول شیفت داپلر سامانه ای را طراحی و به مرحله اجرا درآورد که می توانست اطلاعات ناوبری را به صورت دوبعدی و در قالب طول و عرض جغرافیایی در اختیار نیروی دریایی قرار دهد. همزمان با این طرح نیروی دریایی موفق به اجرایی نمودن سامانه دیگری تحت عنوان Timation که سامانه ناوبری دو بعدی طول و عرض جغرافیایی بر مبنای زمان سنجی دقیق بود، گردید.
در همین دوره نیروی هوایی ایالت متحده آمریکا نیز از اجرای طرح پژوهشی خود تحت عنوان B621 رو نمایی نمود. برخلاف 2 سامانه طراحی شده توسط نیروی دریایی، این سامانه یک سامانه ناوبری سه بعدی طول و عرض جغرافیایی و بلندی بر مبنای فاصله یابی ماهواره ای پایه ریزی شده بود. با تلاش ها و پژوهش های صورت گرفته توسط این دو رکن اساسی نیروی دفاعی ایالت متحده آمریکا در سال 1978 و با هدف نظامی ، آمریکا موفق به طراحی و پرتاب نخستین جی پی اس GPS در جهان گردید.
اگرچه هدف نخستین طراحی و استفاده از جی پی اس ها برای رسیدن به اهداف نظامی مدنظر نیروی دفاعی آمریکا بود اما پس از آن در سال 1980 این فناوری با کیفیت پایین سیگنال های ارسالی در دسترس عموم نیز قرار گرفت. در سال 2000 میلادی با توجه به استقبال صورت گرفته از کارایی های جی پی اس با دستور بیل کلینتون رئیس جمهور وقت آمریکا سیگنال های با کیفیت بالا در اختیار همگان در سراسر جهان قرار گرفت.
از زمان پیدایش جی پی اس و بکارگیری آن در صنایع مختلف روز به روز شاهد تغییرات گسترده ای در جهان هستیم. این تغییرات و دایره کاربرد جی پی اس با گذشت زمان آنچنان بزرگ بوده است که کمتر صنعتی را می توان پیدا نمود که در آن جی پی اس نقشی نداشته باشد. با توجه به گستره وسیع کاربرد جی پی اس در صنایع مختلف از ذکر موردی آن صرف نظر کرده و تنها به بیان 5 دسته کلی کاربرد جی پی اس در صنایع مختلف می پردازیم :
- مکان – تعیین موقعیت :
یکی از اصلی ترین کاربردهای جی پی اس استفاده از آن برای تعیین دقیق موقعیت مکانی با استفاده از مفهوم طول و عرض جغرافیایی می باشد که بویژه در عملیات های دریایی منجمله جستجو و نجات بسیار حائز اهمیت می باشد.
- ناوبری – رسیدن از یک مکان به مکان دیگر :
نمونه بارز این کارایی را در دستگاه های جی پی اس شخصی که عملاً در خودروها برای پیدا نمودن آدرس و موقعیت مکانی استفاده می شود، می توان مشاهده نمود، البته این تنها یک مثال ملموس از عملکرد جی پی اس ها می باشد که بسیاری از افراد خود تجربه شخصی استفاده از آن را داشته اند.
- ردیابی – نظارت بر اشیاء یا اشخاص :
ردیاب ها دستگاه های کوچکی با قابلیت استفاده برای اشخاص و خودروها می باشند که توسط افراد استفاده شده و یا بصورت مخفی درون انواع خودرو ها و محموله های گران بها نصب می گردند و از طریق آنها می توان از موقعیت دقیق افراد، خودروها، محموله ها و مسیری که طی می کنند در لحظه مطلع شده و یا گزارش دقیقی دریافت نمود. آنچه حائز اهمیت است ذکر این مطلب است که پایه و اساس عملکرد دستگاه های ردیاب بر اساس فناوری جی پی اس می باشد
- نقشه برداری – ایجاد نقشه های جهان :
از جمله کاربردهای جی پی اس در زمینه نقشه برداری می توان به گوگل مپ و نقشه های عمرانی در سراسر جهان اشاره نمود. - امکان اندازه گیری دقیق زمان