نظام تحديد المواقع (GPS)..

بسم الله الرحمن الرحيم..
فكرة عمل نظام GPS

في العصور القديمة عندما كان مجموعة من الأشخاص يرغبون في الذهاب في رحلة استكشافية في مكان ما على الأرض ، كانوا يستخدموا احد افراد المنطقة كدليل ليرشدهم للطريق الصحيح هذا بالاضافة الى استخدام البوصلة لتحديد الاتجاهات ولكن ماذا لو فقد هذه الدليل وأختفى فكيف ستجد المجموعة الكشفية طريقها لابد أن الأمور ستصبح صعبة، كذلك لو افترضنا ان شخص حصل على قارب بحري وانطلق في البحر ولكن فجأة اكتشف أنه لا يعرف كيف يعود الى نقطة البداية فهو يحتاج الى من يرشده، فماذا لو كان مرشدك هذا هو مجموعة من الأقمار الصناعية التي تراقبك باستمرار من خلال جهاز استقبال هذا ما يعرف بنظام تحديد الموقع على الارض والمعروف باسم جهاز GPS.
باقل من 100 دولار يمكنك الحصول على جهاز بحجم الجوال يخبرك بموضعك على الأرض في اي لحظة وفي اي مكان هذا الجهاز هو جهاز استقبال GPS والذي يعني نظام تحديد الموقع Global Positioning System.



(جهاز من شركة كومباك يستخدم نظام GPS لتحديد الموقع.)
في هذه المقالة من تفسيرات فيزيائية سوف نقوم بالتعرف على فكرة عمل جهاز GPS والتعرف على مكوناته وفوائدة الهامة في حياتنا.
ما هو نظام GPS؟
يعتبر نظام تحديد الموقع GPS جزءا هاما من منظومة عمل الأقمار الصناعية في الوقت الراهن ، وقد شاع مؤخرا استخدام هذا النظام في الكثير من دول العالم ، وتعددت تطبيقاته العملية ، فخلال حرب الخليج التي شنتها الولايات المتحدة الأمريكية ضد العراق ، استخدمت أمريكا هذا النظام بشكل مكثف للغاية ، لتوجيه قطاعاتها العسكرية وتوجيه صواريخها نحو أهدافها بدقة عالية .

ويمكن القول أن نظام (Global Positioning System ) GPS يعتمد على منظومة متكاملة من الأقمار الصناعية التي تعمل ضمن نظام يطلق عليه Sophisticated Network Of Satellites ، وهذه الأقمار تقوم بعملية مسح الكرة الأرضية مرتين كل 23 ساعة و 56 دقيقة ، كما تتوزع هذه الأقمار على 6 مستويات دوران كل مستوى يصنع 55 درجة مع المستوى الآخر ، وفي كل مستوى يوجد ثلاثة أقمار صناعية .

إن هذا النظام الذي طورته مراكز الأبحاث في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1973 وبميزانية تقارب عشرات المليارات من الدولارات ، يتكون من جزأين أساسيين هما المرسل والمستقبل ، فالجزء المرسل هي تلك الأقمار الصناعية السابقة الذكر ، أما المستقبل فهي أجهزة صغيرة كفية متطورة للغاية تعمل ضمن دوائر إلكترونية ميكروبروسسر Microprocessor ، ويتم تحديد الموقع بدقة بطريقتين ، الأولى عن طريق ما يعرف بإزاحة دوبلر Doppler Shift للموجات الكهرومغناطيسية المستقبلة من القمر الصناعي ، وهذه الإزاحة تنجم عن السرعة النسبية بين الأرض والأقمار الصناعية ، الطريقة الثانية لتحديد الموقع تعتمد على قياس التأخير الزمني بين الموجات الكهرومغناطيسية المستقبلة من الأقمار الصناعية .

يتم تحليل هذه البيانات من قبل أجهزة GPS والتي تحتوي على برنامج حاسوبي مزود بالكثير من المعلومات والمتغيرات الفيزيائية كتأثير الغلاف الجوي على الموجات الكهرومغناطيسية وكذلك تأثير الجاذبية الأرضية والحالة المناخية ، كما يحتوي البرنامج على خرائط تفصيلية للأرض والمدن والشوارع فيها ، واهم المعالم الجغرافية وغيرها من المعلومات الهامة .

(شبكة الأقمار الصناعية المتكاملة في نظام GPS)

أنظمة تحديد الموقع Global Positioning System (GPS) هي عبارة عن منظومة من 27 قمر صناعي يدور حول الكرة الأرضية (فعليا 24 قمر صناعي مستخدم و3 اقمار أحتياطية تعمل في حالة تعطل اي من الأقمار الرئيسية). وأنظمة استقبال المعلومات من GPS تشبه اجهزة الجوال تستطيع تحديد موقعك بدقة في الابعاد الثلاثة على سطح الارض. ويكون هذا النظام فعالاً في حالة التواجد في الأماكن المكشوفة فتستخدم في الرحلات الاستكشافية وفي الملاحة الجوية والبحرية وفي التطبيقات العسكرية والتطبيقات المدنية.

أحد الأقمار الصناعية العاملة في نظامGPS



وبهذه الفكرة تعمل ثلاث اقمار لتحديد موقعك على سطح الأرض حيث يصنع كل قمر سطح كروي ومن تقاطعات هذه الأسطح مع سطح الكرة الأرضية يتم تحديد الموقع بدقة كبيرة.
استخدمات نظام الــ GPSالحالية والمستقبلي:
تتعدد استخدامات هذا النظام بشكل يصعب حصرها ، ففي الوقت الراهن ، عمدت الكثير من شركات النقل العالمية وشركات الشحن إلى متابعة حركة آلياتها وسفنها بواسطة هذا النظام الفعال للغاية ، كما تم إدخال هذا النظام في الكثير من السيارات المصنعة حديثا والتي توفر للسائقين خرائط تفصيلية للأماكن والشوارع التي يتواجدون فيها ، وأفضل الطرق وأقصرها والتي ينبغي سلوكها أثناء تنقلاتهم اليومية .

كذلك فقد شهد هذا النظام استخدامات أخرى من قبل شركات الطيران والملاحة الجوية لتوجيه الطائرات في السماء بدقة متناهية ، ومؤخرا تم إدخال هذا النظام في أنظمة الرصد الجوي وتعقب الأعاصير والرياح والأمواج الهائجة في المحيطات ، كما استخدم من قبل هيئات البحث العلمي لتتبع هجرة الطيور والأحياء المائية ومراقبة حرائق الغابات وحركة الجبال الجليدية.
إن نظام تحديد الموقع GPS سوف يشهد في المستقبل القريب باذن الله،تطبيقات واسعة للغاية،اذا ماتوفر للإنسان مزيد من السيطرة والتحكم في شتى شؤون حياته اليومية.

[size=24]منقول...[/size][img]

وهذه صورة كيف يحدد الاقمار الثلاثة مكانك بدقة..



وهذه بعض الصور عن تطبيق نظام GPSفي حياتنا..



وهذا صورة اخرى لجهازGPS..

مقال رائع يشرح GPS , وفعلا هو مهم جدا هذه الايام
ويستفاد بكثرة تسلمي عزيزتى

اولاَ..
اسعدني مروركما دكتورة ورشا..
حفظكما الله..
اختكما ام مرام..