ماهواره هاي ناوبري

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: ماهواره هاي ناوبري از سال 1950 بمنظور هدايت كشتي ها راه اندازي گرديد. تا آن زمان كشتي هاي دريايي اطلاعات خود را تنها از طريق قطب نما و جهت ستارگان و طلوع و غروب خورشيد بدست مي آورند.

ايده استفاده از ماهواره هاي ناوبري در اول اكتبر 1957 با شروع فعاليت ماهواره ( Sputnik1 ) محقق گرديد. دانشمندان دانشگاه Johns Hopkins بمنظور هدايت اين ماهواره از آزمايشگاه فيزيك اين دانشگاه استفاده مي كردند.

ماهواره Sputnik 1

دانشمندان با استفاده از پديده داپلر به اين نكته پي برده بودند كه در ارتباطات راديويي هرگاه فرستند يا گيرنده متحرك باشد از تغييري كه در فركانس آنها حاصل مي شود مي توان به موقعيت ، سرعت و جهت فرستنده دست يافت .

در ابتداء با توجه به پديده داپلر ماهواره ها امواج رايويي با طول موج مشخصي را ساتر ميكردند كه گيرنده ها از آن طريق مي توانستند به اطلاعات جغرافياي خود پي ببرند.

بعدها دانشمندان موفق شدند از طريق محاسبه سرعت و زمان طي شده توسط امواج، به فاصله مابين فرستندها و گيرنده ها دست پيدا كنند. در اين روش محاسبات مي بايستي كاملا دقيق بوده و زمان دستگاه هاي فرستنده با زمان دستگاه گيرنده دقيقا با يكديگر سنكرون و همزمان باشند. بنا بر اين با توجه به سرعت امواج رايويي كه برابر با سرعت نور مي باشد چنانچه مدت زمان انتقال امواج را داشته باشيم مي توانيم فاصله بين آنها را محاسبه كنيم.

ماهواره هاي (Navstar )

ماهواره هاي ناواستار به منظور ايجاد شبكه ماهواره اي ناوبري بوجود آمدند . اين ماهواره ها داراي فرستنده هايي هستند كه سيگنالهاي ديجتالي را بصورت همزمان به زمين مخابره ميكنند. اين سيگنالها اين امكان را براي كاربران فراهم ميكند كه بتوانند موقعيت خود را برروي زمين ويا هر ارتفاعي تعيين كنند.

از آنجا كه اين ماهواره ها سيگنالهاي واحدي را بطور همزمان بطرف زمين ارسال ميكنند ، هرگيرنده اين سيگنالها را با فواصل زماني مختلف متناسب با موقعيت خود دريافت ميكند. سيگنالهاي دريافت شده پس از آناليز فاصله هر ماهواره را از دستگاه گيرنده معين ميكند و با داشت حداقل چهار سيگنال از چهار ماهواره مختلف ميتوان موقيت سه بعدي يك جسم را تعين كرد. با تكميل شدن اين ماهواره ها شبكه جهاني (GPS ) شكل گرفت.

تصويري از يك ماهواره GPS

شبكه موقعيت ياب جهاني (GPS )

اولين ماهواره شكل دهنده اين شبكه كه از نوع ناواستار مي باشد توسط ايالات متحده امريكا در سال 1978 شروع بكار كرد و در سال 1985 ماهواره هاي اين شبكه به 10 عدد افزايش يافت و هم اكنون 24 ماهواره ناوبري يك پوشش جهاني را ايجاد نموده است .

ماهواره هاي اين شبكه در شش مدار مختلف درارتفاع 20200 كيلومتري زمين در حال چرخش مي باشند و دو تناوب آنها 12 ساعت بوده و در هر شبانه روز دو بار بدور زمين مي چرخند.

كاربران با دردست داشتن يك دستگاه گيرنده موسوم به جي پي اس ميتوانند موقعيت خود را در هرنقطه حتي در مناطق قطبي شناسايي كنند.

گيرنده هاي جي پي اس پس از دريافت سيگنالهاي حداقل چهار ماهواره و آناليز آنها در كامپيوترها كوچك خود به فاصله مابين دستگاه جي پي اس تا ماهواره هاي مربوطه پي برده و نهايتا موقعيت مكاني خود را تعيين مكند.

هرگاه مختصات جسمي را نسبت به چهار ماهواره داشت باشيم مي توانيم از روابط مثلثاتي موقعين آن جسم را در فضاي آن چهار ماهواره شناسايي كنيم .تمام اين محاسبات در دستگاههاي جي پي اس انجام گرفته و نهايتا موقعيت مكاني دستگاه براي كاربران به نمايش گذاشته مي شود.

از آنجا كه هر جي پي اس براحتي ميتواند موقعيت طول و عرض جغرافيايي خود را شناسايي كند ، اين دستگاه در صورت حركت براحتي ميتواند در واحد زمان سرعت خود را محاسبه كرده و در اختيار كاربران قرار دهد.
تكنولوژي جي پي اس علاوه بر توانايي تعيين طول و عرض جغرافيايي ، ارتفاع و سرعت ، داراي توانايي هاي ديگري مانند معين كردن حركت زمين ، تغييرات سطح اقيانوسها و درياهاو.. ميباشد.

شبكه جي پي اس داراي پنج ايستگاه زميني به منظور مونيتور كردن ماهواره ها و كنترل آنها مي باشد. اين ايستگاه در , Diego Garcia Hawaii, Kwajalein, Ascension Island ,Colorado Spring قرار دارند. آنتنها مركزي اين ايستگاه ها در , Diego Garcia .Ascension Island, Kwajalein قرار داشته و ايستگاه كنترل مركزي اين شبكه بنام (MCS ) در منطقه Falcon Air Force Base واقع در Colorado قرار دارد.

ايستگاههاي مونيتورينگ تمامي 24 ماهواره را رهگيري كرده و اطلاعات خود را به مركز كنترل (MCS ) جهت كنترل مداري و بروز كردن ماهواره ها ارسال مي كنند. اين اطلاعات نهايتا توسط آنتنهاي زميني به ماهواره ها مخابره مي گرد
منبع

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 467]