GPS چیست ؟ کارکرد جی پی اس به علاوه نکات جذاب

GPS مخفف کلمات Global Positioning System است که در فارسی سیستم موقعیت یاب جهانی نام گرفته است. جی پی اس، یک سیستم ایجاد شده از بیشتر از 30 ماهواره جهت‌یابی است که به دور زمین می‌چرخند. آنها دائما در حال ارسال سیگنال به ما هستند، از همین رو می‌دانیم که کجا قرار دارند.

GPS در تلفن همراه شما به این سیگنال‌ها دسترسی دارد و فاصله شما را از 4 ماهواره یا بیشتر محاسبه می‌کند، سپس مشخص می‌شود که شما کجای زمین قرار دارید.

تعریف بالا یک پاسخ کوتاه و جمع‌وجور به کاربرد و چیستی GPS است. در ادامه این این مقاله از مجله تکنولوژی ایده آل تک این مفهوم را بیشتر مورد بررسی قرار می‌دهیم.

یکی از عمده‌ترین نقاط عطف، پایان Selective Availability یا SA در سال 2000 بود که به غیرنظامیان اجازه می‌داد به داده‌های دقیق‌تر از GPS دست یابند و این درها را برای پیشرفت این تکنولوژی باز کرد.

هایلایت‌های تاریخ GPS:

1950 تا 1969 میلادی:

• 1957 — اتحاد جماهیر شوروی ماهواره Sputnik I را راه‌اندازی کرد.
• 1959 — نیروی دریایی آمریکا، سیستم Transit را برای شروع رصد زیردریایی‌ها ساخت.
• 1963 — سازمان Aerospace تحقیقات نظامی را تکمیل کرد که زمینه‌ساز سیستم GPS مدرن امروزی بود.

1970 تا 1989 میلادی:

• 1974 — اولین ماهواره آزمایشی NAVSTAR توسط آمریکا راه‌اندازی شد.
• 1978 — آمریکا به عنوان فاز اول برنامه GPSش، شروع به راه‌اندازی 11 ماهواره آزمایشی کرد.
• 1983 — بعد از سقوط خطوط پروازی 007 کره، آمریکا اعلام کرد که GPS را برای غیرنظامیان نیز در جهت مسیریابی بهتر و افزایش امنیت ترافیک هوایی در دسترس قرار می‌دهد.
• 1985 — دولت آمریکا با شرکت‌های خصوصی قراردادهایی مبنی بر ساخت گیرنده‌های قابل حمل GPS بست.
• 1989 — Magellan، شرکت GPS، اولین دستگاه GPS دستی (قابل حمل) را با نام NAV 1000 ساخت و همچنین اولین ماهواره عملیاتی توسط نیروی هوایی آمریکا به عنوان برنامه Block II راه‌اندازی شد.

1990 تا 1999:

• 1990 — به دلیل ترس از دستیابی دشمنان به مزایای نظامی GPS، وزارت دفاع آمریکا شروع به کاهش دقت GPS برای اهداف غیر نظامی کرد. این مورد با عنوان Selective Availability شناخته می‌شود.
• 1991 — GPS در جنگ خلیج فارس با وجود عملکرد ناقص نقش مهمی را ایفا کرد.
• 1995 — ارتش آمریکا از توانایی عملیاتی کامل (FOC) همه 24 ماهواره GPS خبر داد.
• 1998 — معاون وقت رئیس جمهور، ال‌گور، از برنامه خود برای فرستادن 2 سیگنال اضافی برای استفاده غیر نظامیان و هواپیماها خبر داد.
• 1999 — Benefon، سازنده تلفن‌های همراه، از اولین تلفن‌های GPS دار تجاری خود رونمایی کرد.

2000 تا 2019:

• 2000 — آمریکا به Selective Availability پایان داد که به استفاده‌های تجاری بیشتر از GPS منجر می‌شد.
• 2004 — شرکت کوالکام آمریکایی، با موفقیت یک تست را با کمک تکنولوژی جی پی اس روی تلفن همراه تکمیل کرد که اجازه می‌داد سیگنال‌های سلولی و GPS با یکدیگر ترکیب شوند و موقعیت دقیق‌تری ارئه شود.
• 2005 — اولین ماهواره‌های Block IIR راه‌اندازی شدند که یک کانال اختصاصی GPS برای اهداف غیر نظامی ارائه می‌کرد.
• 2010 — آمریکا 12 ماهواره Block IIF را راه‌اندازی کرد که اولین ماهواره راه‌اندازی شده به عنوان بخشی از Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) بود.
• 2016 — آخرین ماهواره‌های Block IIF راه‌اندازی شدند که پایانی برای برنامه گسترده Block II (از 1986 تا 2016) بود.
• 2018 — نیروی هوایی ایالات متحده، با موفقیت اولین ماهواره GPS III را راه‌اندازی کرد.
• 2019 — دومین ماهواره GPS III از دماغه کاناورال روی یک فالکن 9 از SpaceX راه‌اندازی شد.

اکنون (2020): نیروی فضایی آمریکا اعلام کرد با توجه به شیوع ویروس کرونا (COVID-19)، راه‌اندازی ماهواره GPS III-3 تاخیر خورده است.

خوشبختانه بسیاری از مشکلات تکنولوژی GPS شناخته شده و در حال حل شدن هستند. گیرنده‌های با کیفیت بالا، دقت بهتر از 2.2 متری را در 95% مواقع ارائه می‌کنند. همچنین در 99% مواقع، دقت جی پی اس بهتر از 3 متر است.

سامانه ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS)

GPS به عنوان یک سامانه ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) در نظر گرفته شده است که به معنی یک سیستم ناوبری ماهواره‌ای است که تمام جهان را تحت پوشش قرار می‌دهد.

جی پی اس NAVSTAR از 32 ماهواره که متعلق به آمریکا است تشکیل شده که مشهورترین و پر استفاده‌ترین GPS در جهان شناخته می‌شود. GLONASS روسیه‌ای نیز از 24 ماهواره عملیاتی با 3 ماهواره در حال تست تشکیل شده است.

دیگر کشورها نیز در حال تلاش برای دست‌یابی به چنین سیستم‌هایی برای خود هستند. برای مثال، اتحادیه اروپا در حال کار بر روی Galileo است که انتظار می‌رود تا پایان سال 2020 به صورت کامل عملیاتی می‌شود.

چین نیز در حال ساخت سیستم ناوبری ماهواره‌ای خود به اسم BeiDou است که برنامه‌ریزی شده تا پایان ماه می 2020 با 35 ماهواره در مدار حاضر شود.

ژاپن و هند نیز در حال دستیابی به اهداف خود در ساخت سیستم‌های منطقه‌ای شده‌اند که سیستم ژاپنی‌ها سیستم ماهواره‌ای Quasi-Zenith یا به صورت مخفف QZSS نام دارد و هندی‌ها نیز سیستم ماهواره‌ای ناوبری منطقه‌ای هند یا به صورت مخفف IRNSS را مدیریت می‌کنند.

سوالات متداول در ارتباط با GPS