1397/06/17

جی‌پی‌اس چیست و چگونه کار می‌کند؟!

یکی از ویژگی‌های بسیار جذاب گوشی‌های هوشمند این است که به‌وسیله آن‌ها دقیقاً می‌توانیم موقعیت و مکان خود را پیدا کنیم. البته اینکه بتوان همیشه و همه‌جا رد یک نفر را بررسی کرد، ممکن است کمی جالب به نظر نرسد، اما قطعاً دانستن آنکه کجا هستیم و چه مسیرهایی ما را زودتر به مقصد می‌رساند، یک امر بسیار فوق‌العاده...
جی‌پی‌اس چیست و چگونه کار می‌کند؟!

یکی از ویژگی‌های بسیار جذاب گوشی‌های هوشمند این است که به‌وسیله آن‌ها دقیقاً می‌توانیم موقعیت و مکان خود را پیدا کنیم. البته اینکه بتوان همیشه و همه‌جا رد یک نفر را بررسی کرد، ممکن است کمی جالب به نظر نرسد، اما قطعاً دانستن آنکه کجا هستیم و چه مسیرهایی ما را زودتر به مقصد می‌رساند، یک امر بسیار فوق‌العاده و مهم به شمار می‌رود. خوشبختانه فنّاوری جی‌پی‌اس (GPS) در عصر دیجیتال، جزئی جدانشدنی از گوشی هوشمند شماست.
این ویژگی مهم برای ثبت موقعیت مکانی، در تمامی گوشی‌های هوشمند موجود با هر سیستم‌عاملی وجود دارد. چندین جز مختلف در ارتباط باهم فعالیت کرده تا موقعیت شمارا نشان دهند هرچند ممکن است این مکان تا حد ۵متر خطا نیز داشته باشند. نرم‌افزارهای مختلفی به‌صورت هوشمند می‌توانند نقشه و مکان شخص و مسیرهای مختلف را نیز مشخص کنند. عموماً جی‌پی‌اس یک ابزاری است که برای پیدا کردن مسیر و جهت‌یابی مورداستفاده قرار می‌گیرد. نحوه عملکرد و چگونگی کار آن نیز بسیار جالب است. ما در این مطلب به توضیح چگونگی کارکرد جی‌پی‌اس  می‌پردازیم.
جی‌پی‌اس چیست؟
جی‌پی‌اس (GPS) (Global Positioning System)  به معنای سامانه موقعیت‌یابی جهانی است. این فنّاوری متعلق به دولت ایالات‌متحده آمریکا است و مالکیت تمامی این سیستم به‌صورت کامل در اختیار ایالات‌متحده آمریکا قرار دارد و تحت نظارت مستقیم نیروی هوایی این کشور کار می‌کند. استفاده از این فنّاوری کاملاً رایگان است و در درجه اول برای استفاده کاربران آمریکای شمالی ساخته‌شده، هرچند که با توجه به نام آن، استفاده از آن در تمامی مکان‌های دیگر امکان‌پذیر است.
جی‌پی‌اس یک سامانه جهت‌یاب رادیویی است. این فنّاوری با استفاده از امواج رادیویی بین ماهواره‌ها و تلفن شما ارتباط برقرار کرده و اطلاعاتی مانند زمان و موقعیت مکانی را در اختیار شما قرار می‌دهد. توجه کنید که برای کار کردن با جی‌پی‌اس نیازی نیست هیچ‌گونه اطلاعاتی به ماهواره‌ها در فضای اطراف زمین بفرستید؛ تنها کافی است از میان ۲۸ماهواره موجود در مدار زمین که به‌منظور این سیستم طراحی‌شده و قرارگرفته‌اند، قابلیت دریافت اطلاعات ۴ماهواره یا بیشتر را داشته باشید.
هر ماهواره از این سامانه، یک ساعت اتمی داخلی مختص به خود را دارد و سیگنال‌های زمانی کدگذاری شده‌ای را در یک فرکانس معین ارسال می‌کند. تراشه گیرنده شما شناسایی می‌کند که کدام ماهواره بدون مانع است و قابلیت خوانایی دارد و سپس شروع به دریافت اطلاعات از ماهواره‌ای خواهد کرد که قوی‌ترین سیگنال را دارد. به دلیل آنکه طراحی ماهواره‌های جی‌پی‌اس به‌گونه‌ای است که با باتری شارژی کار می‌کنند، فرستادن سریع سیگنال‌ها از فاصله صدها هزار مایلی نیاز به برق زیادی دارد، بنابراین جی‌پی‌اس کمی کند کارکرده و معمولاً در حد یک دقیقه زمان لازم است که موقعیت جغرافیایی شمارا نشان دهد.
گیرنده جی‌پی‌اس شما از اطلاعات این سیگنال‌ها استفاده کرده تا با روش تعیین مکان مثلثی، بتواند موقعیت و زمان را برای شما مشخص کند. توجه داشته باشید که جی‌پی‌اس از روش تعیین مکان مثلثی برای نشان دادن موقعیت جغرافیایی استفاده کرده و همان‌طور که قبلاً ذکر کردیم، برای این عمل سیگنال‌های چهار ماهواره موردنیاز است. البته دقت داشته باشید که سیگنال ماهواره چهارم تنها برای مشخص کردن ارتفاع استفاده می‌شوند، بنابراین اطلاعات سیگنال‌های سه ماهواره، کافی است که شما درروی نقشه موقعیت جغرافیایی خود را مشاهده کنید.
جی‌پی‌اس برای کارکرد دقیق خود نیاز دارد اطلاعات را بدون وجود مانع دریافت کند. موانع می‌توانند همان ساختمان‌های بلند باشند، یعنی در مکانی که ما زندگی می‌کنیم این مسئله می‌تواند موجب ایجاد مشکل برای دریافت اطلاعات موردنیاز باشد که این مشکل در شهرها گاهی دیده می‌شود؛ در این شرایط فنّاوری دیگری به نام ای‌جی‌پی‌اس (AGPS) استفاده خواهد شد.
ای‌جی‌پی‌اس چیست؟
 ای‌جی‌پی‌اس (AGPS) (Assisted Global Positioning System) به معنای فنّاوری کمک‌رسان سامانه موقعیت‌یاب جهانی است که به‌احتمال‌زیاد اکنون شما برای بررسی موقعیت جغرافیایی خود درگوشی‌تان از آن استفاده می‌کنید. همان‌گونه که قبلاً اشاره شد، جی‌پی‌اس برای ارسال سیگنال‌های رادیویی خود از برق باتری استفاده می‌کند و هر بار برای نشان دادن موقعیت مکانی، در حدود یک دقیقه زمان نیاز دارد. ازآنجاکه عموماً مردم علاقه دارند موقعیت خود را در هنگام حرکت ببینند، این فنّاوری ممکن است کارایی چندانی در زندگی روزمره نداشته باشد.

جی‌پی‌اس چیست و چگونه کار می‌کند؟!
فنّاوری ای‌جی‌پی‌اس داده‌های مکانی سیم‌کارت شما را به‌منظور یک کمک‌رسان برای نمایش موقعیت جغرافیایی استفاده می‌کند. زمانی که سیم‌کارت شما ارتباط پینگ با دکل‌های مخابراتی داشته باشد، شرکت ارائه‌دهنده سیم‌کارت شما موقعیت مکانی‌تان را می‌داند. یعنی زمانی که سه یا تعداد بیشتری دکل مخابراتی در اطراف شما قرار دارد، موقعیت شما مشخص است. اینکه چه اندازه این موقعیت‌یاب می‌تواند دقیق باشد، به قوی بودن سیگنال ارتباطی بین گوشی شما و دکل مخابراتی بستگی دارد، اما عموماً به‌اندازه‌ای است که بتواند موقعیت شمارا نمایش دهد.
سیستم‌عامل گوشی شما این داده‌های خام سیم‌کارت را در اختیار گیرنده ‌جی‌پی‌اس قرار می‌دهد. به‌صورت تناوبی دستگاه شما اطلاعات به‌دست‌آمده از سیم‌کارت و ‌جی‌پی‌اس را تعویض کرده تا بتواند موقعیت شما را به‌ صورت لحظه‌ای و با حداکثر خطای دقت در حدود ۵۰ متر ارائه دهد و هرزمانی که موقعیت دقیق شما توسط ماهواره‌های ‌جی‌پی‌اس گزارش می‌شود به‌سرعت در همان لحظه اصلاح صورت گرفته و موقعیت جدید نمایش داده می‌شود؛ همه ما بر روی نقشه خود مثلاً در گوگل مپس دیده‌ایم که گاهی نشانگر مکان، در یک‌لحظه کمی تغییر می‌کند و این امر به دلیل همین تنظیم دقیق مکان توسط اطلاعات ‌جی‌پی‌اس است. فنّاوری ای‌جی‌پی‌اس اطلاعاتی از گوشی شما ارسال نمی‌کند، اما اطلاعات دریافتی، قبلاً از گوشی شما برای چک کردن دکل‌های مخابراتی فرستاده‌شده‌اند ،سیم‌کارت این‌گونه کار می‌کند. استفاده از این فنّاوری هزینه‌ای برای شما ندارد، اما برای آنکه بتوان با آن کارکرد نیاز است که داده گوشی شما فعال باشد.
کدام‌یک از دو مورد بالا بهتر است؟!
این سؤال بسیار ساده است، قطعاً در بیشتر اوقات ای‌جی‌پی‌اس بسیار بهتر کار خواهد کرد. همه ما یقیناً می‌خواهیم مکان خود را به‌صورت لحظه‌ای مشاهده کنیم و منتظر اطلاعات ‌جی‌پی‌اس نباشیم. البته می‌دانیم که ای‌جی‌پی‌اس به‌اندازه ‌جی‌پی‌اس دقت کافی برای بیان موقعیت مکانی را ندارد، ولی قطعاً برای بررسی مسیر در حین حرکت بسیار مناسب است و البته با تنظیمات دقیقی که توسط اطلاعات جی‌پی‌اس که هرچند دقیقه یک‌بار در نقشه صورت می‌گیرد، گویا هم‌زمان از هر دو فنّاوری استفاده‌شده است.

جی‌پی‌اس چیست و چگونه کار می‌کند؟!
همان‌طور که در بالا نیز اشاره کردیم، ای‌جی‌پی‌اس برای نشان دادن مکان، نیاز به داده‌های مخابراتی دارد؛ بنابراین در بعضی زمان‌های خاص مثلاً در سفر خارج شهر ‌جی‌پی‌اس بسیار کاربردی خواهد بود. در مکان‌هایی که شما هیچ‌گونه دسترسی به تماس مخابراتی ندارید، برای نشان دادن موقعیت مکانی خود تنها می‌توانید از ‌جی‌پی‌اس استفاده کنید. البته توجه داشته باشید که اگر سه دکل مخابراتی نیز در اطراف شما نباشد، بازهم شما نمی‌توانید از ای‌جی‌پی‌اس استفاده کنید. بیشتر برنامه‌های موجود درگوشی‌های هوشمند که موقعیت مکانی را نمایش می‌دهند، نیاز به اتصال به داده‌های تلفن همراه دارند؛ اما بعضی از برنامه‌های موقعیت‌یاب جغرافیایی هستند که برای نمایش مکان نیازی به هیچ‌گونه اتصال مخابراتی ندارند یعنی تنها از طریق GPS کار می‌کنند.
برای آنکه از هر دو مورداستفاده کنید، اطمینان حاصل کنید که تمام تنظیمات موقعیت (Location) درگوشی شما فعال باشند. شما می‌توانید در هر زمان، از یکی از این ویژگی‌های کاربردی استفاده کنید؛ اختیار با شماست!

منبع: آی تی رسان

ناوبری فضایی | آموزش |

نظر شما
اخبار مرتبط

معاون سازمان فضایی: سرمایه گذاری در سنجش از راه دور، نیازمند اثبات ارزش افزوده برای کاربران است

1394/10/09
دکتر محمد همایون صدر در گفتگو با خبرنگار وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات، بر اهمیت استفاده از اطلاعات تجمیع شده (مگا دیتا) در تصمیم گیریهای شهری و در سطح مدیریت منطقه ای تاکید کرد و افزود:...

** ارتقاء کیفیت خدمات با کمک داده‌های ماهواره‌ای

1397/06/10
به گزارش روابط عمومی سازمان فضایی ایران در راستای حمایت از بخش خصوصی و توسعه کسب‌وکارهای فضاپایه، نشست‌هایی با حضور دکتر براری، معاون وزیر و رئیس سازمان فضایی ایران و ریاست و اعضای اتحادیه...

پربازدیدکننده ترین خبر

تصویر نجومی روز ناسا: بازدید آپولو۱۲ از کاوشگر سرویور۳ بر روی ماه

آپولو۱۲ (apollo 12)، دومین مأموریتی بود که در آن، انسان‌ها بر روی کره ماه فرود آمدند. مکان فرود به نحوی انتخاب‌شده بود که نزدیک به‌جایی باشد که کاوشگر سرویور۳ در آنجا قرار داشت؛ سرویور ۳، یک کاوشگر رباتیک بود که سه سال قبل از فرود آپولو۱۲، بر روی ماه فرود آمده بود. این تصویر به‌وسیله آلن بین (Alan Bean)، خلبان ماه نشین این مأموریت گرفته‌شده. در تصویر، فرمانده پیت کنراد (Pete Conrad) را می‌بینیم که درحال تکان دادن کاوشگر سرویور است تا ببیند چه اندازه سرجایش محکم شده است. ماه نشین این مأموریت هم کمی دورتر قابل‌مشاهده است. آپولو۱۲ با خود تعداد زیادی عکس و نمونه‌هایی از سنگ‌کره ماه را به زمین آورد. از میان کارهای مهم انجام‌شده به‌وسیله آپولو۱۲، می‌توان به‌کارگیری بسته آزمایشگاهی سطح ماه آپولو را نام برد که آزمایش‌های زیادی ازجمله اندازه‌گیری بادهای خورشیدی را انجام داد.