سیستم موقعیت یابی جهانی یا GPS می تواند موقعیت دقیق شما را در زمین و در هر زمانی و در هر موقعیت آب و هوایی نشان دهد. این سیستم از یک مجموعه 24 تایی ماهواره ای (حدود 6 قطعه زاپاس) تشکیل شده که 11 هزار میل دریایی بالای سطح زمین می چرخند و به طور مداوم سیگنال هایی به ایستگاههای زمینی می فرستند که عملکرد GPS را کنترل می کنند. سیگنال های ماهواره ای GPS همچنین توسط دریافت کننده های GPS مشخص می شود، که موقعیت مکانی خود شان را در هر جای زمین با کمتر از یک متر و تعیین فواصل از حداقل 3 ماهواره GPS محاسبه می کنند. هیچ سیستم راهیابی دیگر تاکنون آنقدر جهانی یا صحیح نبوده است. از اولین پرتاب در سال 1978، پیشرفت سیستم راهیابی جهانی به دهه 1960 برمی گردد یعنی زمانی که سازمان همکاری هوا و فضا بخش اصلی در مفهوم و پیشرفت GPS بود، تکنولوژی ای که به طور بارز قابلیت های نیروی نظامی مان را افزایش داد و هم چنان به دنبال کشف کاربردهای جدید در زندگی روزمره است. کمک کردیم تا GPS به عنوان یکی از مهیج ترین و انقلاب آورترین تکنولوژی های تاریخ معرفی شود و در گسترش و عملکرد آینده هم شرکت داشته باشد.
اجزای GPS
GPS سه بخش دارد: بخش فضایی، بخش کابر و بخش کنترل.
بخش فضا از یک مجموعه 24 تایی ماهواره تشکیل می شود (و حدود 6 قطعه اضافه که هر کدام 11 هزار میل دریایی بالای زمین در چرخش هستند). بخش کاربر از دریافت کننده که می توانید در دست خود بگیرید یا در یک وسیله جاسازی کنید مثل ماشین تان، تشکیل می شود. بخش کنترل از ایستگاه های زمینی (شش مورد از آنها در سرتاسر دنیا قرار گرفته اند) تشکیل شده اند که این اطمینان را ایجاد می کنند که ماهواره ها به طور صحیح کار می کنند. ایستگاه کنترل مرکزی در پایگاه نیروی هوایی Schriever نزدیک کلورادو اسپیرینگ قرار گرفته و کلرادو و سیستم را هدایت می کند. به منظور فهم بیشتر شما از GPS اجازه دهید در مورد سه بخش از این سیستم بحث کنیم. ماهواره ها، دریافت کننده ها و ایستگاههای زمینی و سپس بررسی کنیم که GPS چگونه کار می کند.
زهکشی
فرآیند خارج کردن آب سطحی اضافی و مدیریت سفره آب زیرزمینی کم عمق از طریق نگه داشت و دفع آب و مدیریت کیفیت آب برای رسیدن به منافع دلخواه اقتصادی و اجتماعی است، در حالی که محیط زیست نیز حفظ شود.
در کتابی که در حدود سه هزار سال پیش در چین نگاشته شده، نقشههایی از سیستم زهکشی مشاهده میشود. هرودت، در حدود 2400 سال قبل،اشارههایی به کاربرد زهکشی در درّه نیل دارد.
زهکشی در گذشتههای نزدیک
زهکشی در ایران
سیستم مکان یابی جهانی ( Global Positioning System ) یک سیستم هدایت ناوبری ماهواره ای اســت شـامل شبکه ای از 24 ماهواره درگردش که درفاصله 11 هزارمایلی ودر شش مدارمختلف قراردارند .
در واقع یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره ای است که از شبکه ای با 24 ماهواره تشکیل شده است و این ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده اند. این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال 1980 استفاده عمومی آن آزاد و آغاز شد.
خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام ساعت شبانه روز در دسترس است. پدید آوردنگان این سیستم، هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و استفاده از آن رایگان است.
24 ماهواره که دور زمین در گردش هستند.ماهواره ها درحال حرکت می باشند و درعرض 24 ساعت دوبارکامل بـــرگرد زمیــن می گردنــــــد . (هرروز دوبارباسرعتی درحدود 108 مایل درثانیه ) ماهواره های GPS به نام NAVSTAR شناخته می شوند...
لازمه هرگونه آشنایی با GPS فراگیری ماهیت اصلی این ماهواره ها می باشد . اولین ماهواره GPS درفوریه 1978 پرتاب شد . وزن هرماهواره تقریباً / 2000 پاوند ودارای صفحات آفتابی به پهنای 17¬f می باشد . و قدرت فرستنده آن 50 وات ویا کمتر است. هر ماهواره 2 سیگنال ارسال می کند: L1 و L2 . GPS های غیر نظامی از فرکانس 42MHZ.1575 :L1 اسـتــفــاده می کننند .
هر ماهواره حدوداً 10 سال فعال می ماند وجایگزینی ماهواره ها بموقع انجام گشته و ماهواره های جایگزین به فضا پرتاب می گردند . برنامه شبکه GPS هم اکنون تا سال 2006 تنظیم وجایگزینی های لازمه ترتیب داده شده اند.مسیر گردش ماهواره ها آنها را بین عرض جغرافیایی 60 درجه شمالی و60 درجه جنوبی قرارمی دهد . این امر به معنی آن است که درهرنقطه از زمین ودرهرزمان می توان سیگنال های ماهواره أی را دریافت نمود. وهرچه به قطبهای شمال – جنوب نزدیک شویم نیز همچنان ماهواره های GPS را خواهیم دید . هرچند دقیقاً در بالای سرما نخواهند بود واین در دقت وصحت عمل آنها در این نقاط تاثیرمی گذارد .
یکی از بزرگترین مزایای رهیابی بوسیله GPS نسبت به روشهای دیگر زمینی آن است که این سیستم درهر شرایط جوی و بدون توجه به نوع کاربرد گیرنده GPS بخوبی کارمی کند
بشر از گذشته های دور برای گم نکردن مسیر خود در سفرها به دنبال علامت و نشانههایی از قبیل خورشید و ستاره ها و غیره بوده است.
که با رشد تکنولوژی، با اختراع هواپیماها و کشتی های اقیانوس پیما و موشکهای برد کوتاه و برد بلند و سایر ادوات دیگر وسایل قدیمی حتی قطب نما نیز دیگر برای این کار مناسب نبود. از این رو یکی از راههای تعیین مسیر و موقعیت مکانی استفاده از داده های ماهواره های GPS می باشد. این سیستم در تمام طول شبانه روز و تحت تمام شرایط آب وهوایی در خدمت کاربران واقع در تمام نقاط سطح کره زمین می باشد. از آنجا که گیرنده های GPS به صورت پسیو کار می کنند هیچ محدودیتی از نظر تعداد کاربران ندارند. GPS در هر نقطه جهان و در هر زمان به سه پرسش زمان- مکان و سرعت پاسخ دقیق و ارزان می دهد. برای انجام این عمل ماهواره ها همواره مشغول ارسال سیگنالهایی شامل کدهای فاصله سنجی و نیز پیام ناوبری برای کاربران هستند. کدهای فاصله سنجی گیرندههای GPS را قادر می سازد تا زمان انتشار سیگنال را اندازه بگیرد و بدین وسیله با توجه به معلوم بودن سرعت انتشار امواج الکترومغناطیسی فاصله بین کاربر تا ماهواره ها معلوم می شود. پیام داده های ناوبری گیرنده را قادر می سازد تا مکان هر کدام از ماهوارهها را در لحظه ارسال سیگنال محاسبه کند. سپس گیرنده با استفاده از این اطلاعات موقعیت خود را بدست می آید
2-1- تعریف ناوبری (Navigation)
به طور خلاصه می توان گفت هدف از ناوبری یک هواپیمای بدون سرنشین هدایت هواپیما از یک نقطه مبدا به یک نقطه مقصد است به منظور هدایت هواپیما، خلبان در ایستگاه زمینی نیاز به اطلاعات مختلفی دارد، از جمله جهت هواپیما نسبت به شمال جغرافیایی، فاصله تا مقصد، طول و عرض جغرافیایی و زمان رسیدن به مقصد.
به منظور دستیابی به این اطلاعات با کمترین خطا چاره ای جز طراحی یک Link رادیویی وجود ندارد. در قسمت بعد انواع سیستمهای رادیویی از حدوداً جنگ جهانی دوم تا این اواخر که بشر آنها را طراحی کرده آورده شده است.
2-2- انواع سیستم های ناوبری رادیویی 2-2-1- OMEGA این سیستم ناوبری با برد بلند می باشد که از تکنیکی موسوم به هیپربولیک (Hyperbolic) جهت تعیین مختصات هواپیما استفاده می شود. این سیستم براساس اندازه گیری تغییرات فاز روی فرکانس کار می کند فرکانس کار این سیستم
10-14KHZ می باشد و بعد از جنگ جهانی دوم هم پدید آمده است. به خاطر این که روی فرکانس پایین کار می کند تمام نقاط کور یا چاله های زمینی را پوشش می دهد.
2-2- انواع سیستم های ناوبری رادیویی
2-4- نگاهی به کاربردهای GPS :
3-5- سیستمهای الکترونیکی پهپاد:
2-2-1- OMEGA
2-2-2- DECGA
2-2-3- LORAN : ( Lony ranye Navigation )
2-2-4- ANF ( Automatic Diretion Finder )
2-2-5- VOR ( VHF Omni Ranye Beo Con )
2-2-6-GPS( Positioniog System Global )
2-4-1- کاربرد GPS/INS در هدایت هواپیماها:
2-4-2 ) کاربرد GPS در هدایت دریایی:
2-4- 3- کاربرد GPS در تعیین زوایای وضعیتی وسایل نقلیه:
2- 4- 4- تعیین موقعیت ماهواره های کوچک با ارتفاع پایین
2-4-5- کاربرد در نقشه برداری:
2- 4-6- کاربرد در مصارف نظامی:
2-4-7- کاربرد در مدیریت و کنترل ناوگانها :
2-4-8- کاربرد های زیست محیطی:
1- شناسایی :
2- هدف :
3- انتحاری:
4- رله اطلاعات:
5- رزمی:
6- جنگ الکترونیک:
1- لینک مخابراتی :
2- کنترل و ناوبری:
3- اپتیک :
4- وایرنیگ :
5- منابع تغذیه و سویچینگ:
1- بخش فضایی (Space Segment)
2- بخش کنترل (Operational Control Segment)
3- بخش زمینی
الف- خطاهای غیرعمدی
2- خطای ناشی از آتمسفر
3- خطای ساعت ماهواره
4- خطای ناشی از گیرنده GPS
5- خطای مسیرهای چندگانه
6- خطای مربوط به ترکیب هندسی ماهوارهها
ب- خطاهای عمدی
1- اختلال رادیویی (Jamming)
2- دسترسی گزینشی SA: (Selective Availibility)
3- فرآیند
4- ضد فریب A-S
2- بخش سیستم پهپاد
3- گیرنده Data
4- پردازشگر مرکزی
5- فرستنده Data
6- سنسورها
7- سرو موتورهای پهپاد
شامل 51 صفحه فایل word
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:41
سمینار مقطع کارشناسی نقشه برداری
فهرست مطالب:
چکیده...................................................................1
فصل اول
مقدمه...................................................................2
سیستم GPS............................................................2
نرم افزار های پردازش داده های GPS.............................9
فصل دوم
نرم افزارهای علمی.................................................10
GAMIT/GLOBK ..................................................10
Bernese ............................................................18
فصل سوم
نرم افزارهای تجاری.................................................24
LGO ..................................................................24
PINNACLE .........................................................32
فصل چهارم
نتیجه گیری و پیشنهاد ...............................................37
فهرست منابع .........................................................40
چکیده
در این تحقیق تعدادی از نرم افزارهای پردازش GPS که کار پردازش داده های خام جمع آوری شده را انجام می دهند، مورد بررسی قرار گرفته اند.
این نرم افزار ها را می توان به دو دسته ی علمی و تجاری تقسیم بندی نمود.
از دسته ی اول یعنی نرم افزارهای علمی؛ GAMIT/GLOBK وBernese که به منظور کاربرد های دقیق و علمی مورد استفاده واقع می شوند و از دسته ی دوم یعنی نرم افزارهای تجاری؛ PinnacleوLeica Geo Office که در پروژه های مختلف عمرانی که به دقت های خیلی بالا نیاز نیست استفاده می شوند؛مورد مطالعه قرار گرفته اند.
در راستای این تحقیق از مقالات علمی ارائه شده در این زمینه، دستورالعمل های مربوط به نرم افزارها، مطالب ارائه شده در کتب و سایت های اینترنتی مختلف و تخصص و تجربه ی کاربران حرفه ای نرم افزارها بهره گیری شده است.
از بین نرم افزار های تجاری LGO وPinnacle، نرم افزار LGOاز جنبه های مختلف انعطاف پذیرتر می باشد. نرم افزار LGOمی تواند داده های GPS را با دیگر داده های نقشه برداری مثل داده های ترازیاب وداده های توتال استیشن سرشکن کند.
از بین نرم افزارهای علمی GAMIT وBernese، نرم افزارBernese به صورت مستقل عمل می کند و برای کامل شدن نتایج نیازی به نرم افزار بعدی برای سرشکنی ندارد.
فصل اول
مقدمه
1-1- سیستم GPS
GPS ، نام تجاری یک سیستم تعیین موقعیت جهانی است که در سال 1973 توسط وزارت دفاع آمریکا راه اندازی شد. NAVSTARGPS، نام علمی این سیستم است که یک سیستم ناوبری فضایی در همه ی شرایط آب وهوایی می باشد.
1-1-1- آرایش فضایی ماهواره های GPS
آرایش فضایی ماهواره های این سیستم به این صورت است که ماهواره ها در 6 صفحه ی مداری تقریبا دایره ای شکل با زاویه میل 55 درجه نسبت به استوا واقع شده اند که در هر مدار 4 ماهواره ودر ارتفاع تقریبی 20200 کیلومتری زمین قرار دارند. دوره ی تناوب گردش ماهواره ها 11 ساعت و58 دقیقه می باشد. سازماندهی GPS در سه بخش فضایی، کنترل وکاربر صورت می گیرد.
1-1-2- اصول تعیین موقعیت
تعیین موقعیت با استفاده از GPS بر اساس اندازه گیری حداقل 4 شبه فاصله بین گیرنده ی زمینی و4 ماهواره قابل رویت می باشد، که با معلوم بودن موقعیت ماهواره ها، با یک ترفیع فضایی موقعیت گیرنده ی زمینی بدست می آید.
1-1-3- سیگنال های GPS
ساختار سیگنال های GPS به این صورت است که همه ی ماهواره ها سیگنال های مشابه هم تولید می کنند و با استفاده از پیغام های ناوبری مربوط به هر ماهواره می توان تشخیص داد که هر سیگنال مربوط به کدام ماهواره است.