فی العصور القدیمة عندما کان مجموعة من الأشخاص یرغبون فی الذهاب فی رحلة استکشافیة فی مکان ما على الأرض لإإنهم کانوا یستخدموا احد افراد المنطقة کدلیل لیرشدهم للطریق الصحیح هذا بالاضافة الى استخدام البوصلة لتحدید الاتجاهات ولکن ماذا لو فقد هذه الدلیل وأختفى فکیف ستجد المجموعة الکشفیة طریقها لابد أن الأمور ستصبح صعبة، کذلک لو افترضنا ان شخص حصل على قارب بحری وانطلق فی البحر ولکن فجأة اکتشف أنه لا یعرف کیف یعود الى نقطة البدایة فهو یحتاج الى من یرشده، فماذا لو کان مرشدک هذا هو مجموعة من الأقمار الصناعیة التی تراقبک باستمرار من خلال جهاز استقبال هذا ما یعرف بنظام تحدید الموقع على الارض والمعروف باسم جهاز GPS. ففی عالمنا الایوم ومع تطور التکنولوجیا التط جعلت من العالم قریظ صغیرة اصبح الاختفاء عن الانظارامرا صعبا جدا . فقد انتشرت اجهزة تحدید المواقع والتتبع التی تستخدم لتزوید المؤسسات بالمعلومات عن حرکة منتجاتهم من المخزن الی اماکن التورید وتزود الشرکات باماکن تحرک کل سیارة من مکان الی اخر.
باقل من 100 دولار یمکنک الحصول على جهاز بحجم الجوال یخبرک بموضعک على الأرض فی ای لحظة وفی ای مکان هذا الجهاز هو جهاز استقیال GPS والذی یعنی نظام تحدید الموقع Global Positioning System.
ما هو نظام GPS؟
فی عام 1973 میلادی بدات وزارة الدفاع الامریکیة العمل لاستحداث نظام عالمة لتحدید المکان ، ولذلک صمم نظام GPS لیوفر تغطیة کاملظ وبدقة عالیة للاغراض العسکریة بالدرجة الاولی ، ثم المدنیة بالدر جة الثانیة .
فکرة عمل نظام الــــ GPS
لقد تم تطویر هذا النظام علی مدی عشری نسنظ فی امریکا منذ 1973 وبمیزانیة تقارب عشرة ملیارات دولار ، ویتکون النظام من مرسل ومستقبل اما المرسل فهو عبارة عن شیکة الاقمار الصناعیة التی تدور حول الارض وعلی ارتفاع 19300 کیلومتر مرتین کل یوم . موزعة علی 8 مستویات وبزاویة 55 درجة عن مستوی کل قمر.
لماذا نستخدم ثلاثة اقمار ولیس واحد
تصور انک فی مکان ما وسالت عن موقعک فی الصحراء مثلا فتکون الاجابة انک علی بعد 500کیلو متر عن المدینة رقم1 فان هذه المعلومة لن تفیدک کثیرا لانک فی مرکز دائرة نصفر قطرها 500کیلو متر ، ولو سالت آخر وقال انک تبع 550کیلو متر عن المدینة 2 فان الامر یکون اسهل ، ولو اضیفت نقطة ثالثة لاتضح المکان جیدا .
کل قمر من الأقمار الــ 24 یرسل باستمرار على نفس التردد إشارة کهرومغناطیسیة محملة على موجة ترددها 1575MHz کل قمر صناعى له شفرة معینة Code خاصة به ترسل مع الإشارة الحاملة وبالتالى یمکن لأى قمر صناعى یلتقط هذه الشفرة أن یحدد مکان وزمان تواجد هذا القمر.
أما المستقبل فهو جهاز فی حجم رادیو صغیر یحتوى على دوائر إلکترونیة معقدة یتحکم بها میکروبروسسر Microprocessor متطور یقوم المستقبل بتحدید الموقع بإستخدام طریقتین مختلفتین الأولى تعتمد على إزاحة دوبلر Doppler Shift للاشارات الکهرومغناطیسیة المرسلة من الأقمار الصناعیة وهذه الإزاحة تکون ناتجة عن السرعة النسبیة بین الأرض والأقمار الصناعیة.
اما الطریقة الثانیة فهی تعتمد علی قیاس الاتاخیر الزمنی بین الاشارات الواصلة من القمر الصناعی ، هذه المعلومات الواردةتدخ الی المحلل وتحسب لتعطیک نقطظ تواجدک علی الکرة الارضیة بواسطة شاشة العرض .
إستخدامات نظام الــ GPSالحالیة والمستقبلیة.
کثیرون جدا الذین یستخدمون هذا النظام مثل البواخر الکبیرة وحتى القوارب الخاصة تستعین بالــ GPS لتحدید موقعها فی البحار والمحیطات کذلک شرکات النقل تستخدم هذا النظام لتحدید مواقع سیاراتها فمثلا شرکات السیارات الأجرة فی أوربا تستخدم الـــ GPS حتى ترسل أقرب سیارة متواجدة بجوار صاحب الطلب.
وفی النهایة أتمنى أن أکون قد أوضحت فکرة تحدید الموقع بالأقمار الصناعیة ومدى تأثیرها على حیاتنا فى السنوات القادمة من حیث زیادة الکفاءة وتقلیل المخاطر فی جمیع أنواع المواصلات وکذلک مراقبة کل التحرکات على الأرض سواء کانت بشریة أو حتى تغیرات فی الظروف المناخیة أو حرکة الزلازل.
لمزید من المعلومات عن نظام تحدید الموقع GPS تجدها على هذا الموقع .
المصدر : تحقیق راسخون 2014
/ج
