تبلیغات
مقالات مهندسی پزشکی ، برق ، الکترونیک ،علوم پایه ، علوم آزمایشگاهی ، پزشکی،روانشناسی - مطالب آبان 1390

ماهواره‌های جی پی اس

1390/08/29 18:40

نویسنده : شهرام قاسمی
ارسال شده در: مقالات علمی آموزشی ، الکترونیک ، روباتیک ،
عدد ماهواره جی‌پی‌اس در مدارهایی بفاصله ۲۴۰۰۰ هزار مایل از سطح دریا گردش می‌کنند. هر ماهواره دقیقاً طی ۱۲ ساعت یک دور کامل بدور زمین می‌‌گردد. سرعت هریک ۷۰۰۰ مایل بر ساعت است. این ماهواره‌ها نیروی خود را از خورشید تأمین می‌کنند. همچنین باتری‌هایی نیز برای زمانهای خورشید گرفتگی و یا مواقعی که در سایه زمین حرکت می‌کنند به‌همراه دارند. راکتهای کوچکی نیز ماهواره‌ها را در مسیر صحیح نگاه می‌دارد. به این ماهواره‌ها NAVSTAR نیز گفته می‌شود.

در اینجا به برخی مشخصه‌های جالب این سیستم اشاره می‌‌کنیم:

    * اولین ماهواره جی‌پی‌اس در سال ۱۹۷۸ یعنی حدود ۳۵ سال پیش در مدار زمین قرار گرفت.
    * در سال ۱۹۹۴ شبکه ۲۴ عددی NAVSTAR تکمیل گردید.
    * عمر هر ماهواره حدود ۱۰ سال است که پس از آن جایگزین می‌گردد.
    * هر ماهواره حدود ۱۰۰۰ کیلوگرم وزن دارد و طول باتری‌های خورشیدی آن ۵.۵ متر است.
    * انرژی مصرفی هر ماهواره، کمتر از ۵۰ وات است.



دیدگاه ها : نظرات
برچسب ها: ماهواره‌های جی پی اس ،
آخرین ویرایش: - -

GPS چیست و چگونه کار می کند؟

1390/08/29 18:39

نویسنده : شهرام قاسمی
ارسال شده در: الکترونیک ، روباتیک ،

جی‌پی‌اس یا سیستم موقعیت‌یاب جهانی (Global Positioning Systems)، یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره‌ای است که از شبکه‌ای با حداقل ۲۴ ماهواره تشکیل شده است. این ماهواره‌ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار زمین قرار داده شده‌اند. جی‌پی‌اس در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال ۱۹۸۰ 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 شبانه‌روز در دسترس است و استفاده از آن رایگان است.

علاوه بر جی‌پی‌اس، دو سیستم کمابیش مشابه دیگر نیز وجود دارد: سیستم گلوناس که دولت شوروی ساخته و اکنون به‌دست کشور روسیه اداره می‌شود و سیستم گالیله که کشورهای اروپائی آن را برای وابسته نبودن به سیستم آمریکائی جی‌پی‌اس ساخته اند.

قطب نماهایی که با نیروی مغناطیسی زمین جهت یابی می‌‌کنند، به تدریج جای خود را به گیرنده‌های جی‌پی‌اس خواهند داد؛ جی‌پی‌اس، سامانه‌ای است که به کمک گروهی از ماهواره‌ها جهت یابی می‌‌کند. ماهواره‌هایی که هرکدام در مدارهای خود به دور زمین در گردشند؛ این ماهواره‌ها با ایستگاه‌های ویژه‌ای بر روی زمین در تماس اند و همواره موقعیت آن‌ها در فضا مشخص است. دستگاه گیرندهٔ جی‌پی‌اس شما، با ارتباط با تعدادی از این ماهواره ها، فاصلهٔ شمارا تا آن‌ها تعین می‌‌کند و سپس موقعیت دقیق شما روی زمین بدست می‌‌آید.

در واقع اساس کار این سامانه، فرستادن سیگنال‌های رادیویی با فرکانس بالا و به طور پیوسته است که زمان و مکان ماهواره را نسبت به زمین مشخص می‌‌کند و یک گیرندهٔ جی‌پی‌اس روی زمین، با گرفتن این اطلاعات از سه ماهواره یا بیشتر، آن‌ها را پردازش می‌‌کند و موقعیت کاربر را در هر نقطهٔ زمین، در هر ساعتی از شبانه روز و در هر وضعیت آب و هوایی به او نشان می‌‌دهد.

با چندین اندازه گیری متعدد، گیرنده به محاسبهٔ سرعت، مدت زمان سفر، فاصلهٔ شما تا مقصد، مختصات جغرافیایی (طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا)، زمان طلوع و غروب خورشید و ماه (در تقویم نجومی)، تعداد ماهواره ها، زمان محلی و ... می‌‌پردازد و آن را در اختیار کاربر قرار می‌‌دهد. به طور میانگین، هشت ماهواره از 24 ماهواره، در اطراف هر نقطه از کرهٔ خاکی که باشید در آسمان گشت می‌‌زنند.

هرچه گیرندهٔ شما به ماهواره‌های بیشتری وصل شود، اطلاعات دقیق تری را برای شما محاسبه می‌‌کند. جی‌پی‌اس، در ابتدا تنها استفادهٔ نظامی داشته است، ولی از سال 1980 به بعد تصمیم گرفته شد تا از آن در فعالیت‌های غیر نظامی هم استفاده شود ؛ تا جایی که امروزه حتی در ماهی گیری و شکار هم مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. این ماهواره‌ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار زمین قرار داده شده‌اند.

سیستم تعیین موقعیت جهانی GPS متشكل از 24 ماهواره است كه درارتفاع 20000 كیلومتری ازسطح زمین قراردارند ودر 6 مدار كه هرمدار 4 ماهواره قرارداد وبا زاویه میل 55 درجه وپر یود ساعتی 12 ساعته درگردشند .

هرماهوارهGPS دوموج با دو فركانس درباند امواج الكترومغناطیسی (L1, L2 ) ارسال می كند موج L1 با فركانس1575 MHZ  و موج L2 با فركانس1227 MHZ  می باشد



دیدگاه ها : نظرات
برچسب ها: GPS چیست و چگونه کار می کند؟ ،
آخرین ویرایش: - -

نویز چیست و راههای مقابله با آن کدام است؟

1390/08/29 18:35

نویسنده : شهرام قاسمی
ارسال شده در: الکترونیک ، روباتیک ،
نویز چیست ؟
 
نویز یعنی سیگنال ناخواسته كه به 3 دسته اصلی تقسیم می شوند :
1- Background  Noise  ( نویز زمینه )
2- Modulated Noise  ( نویز نوسانی )
3- Interference Noise  ( نویز مزاحم )
 
بیشتر بحث درباره گزینه سوم می باشد كه همانند یك سیگنال این امواج منتشر می شوند و سیگنالهای دریافتی ما را پوشش می دهند به نحوی كه باعث بهم ریختن سیگنال اصلی می شوندشكل زیر تاثیرپذیری سیگنال سالم توسط نویز را نمایش می دهد .
 
در زیر دسته بندی دقیق تری از نویز را داریم :

ادامه مطلب

دیدگاه ها : نظرات
برچسب ها: نویز چیست و راههای مقابله با آن کدام است؟ ،
آخرین ویرایش: - -

روش تعیین موقعیت توسط GPS

1390/08/29 18:30

نویسنده : شهرام قاسمی
ارسال شده در: روباتیک ، الکترونیک ،

اگرفاصله ما ازماهواره 1 درحدود 10 كیلومتر باشد بنابراین مكان ما درفضا برمحیط كرده به مركزیت ماهواره اوشعاع 10 كیلومتر منطبق می باشد حال فرض می كنیم فاصله ما ازماهواره 20 درحدود 11 كیلومتر باشد دراین حالت نیز مكان ما درفضا برروی محیط كره ای به مركز ماهواره 2 وشعاع 11 كیلومتر واقع  است فصل مشترك این دوكره می تواند یك دایره باشد كه مكان ما بطورقطع برروی محیط این دایره قراردارد .

حال اگر ماهواره سوم را نیز درنظربگیریم كه فاصله اش با ما 12 كیلومترباشد دراین صورت فصل مشترك كره مربوط به ماهواره 3 با فصل مشترك كره های ماهواره ای 1و2 حداكثر دونقطه می باشد كه قطعاً یكی ازاین دو مبین مكان واقعی ما خواهد بود.اما بطورقطعی یكی از این دو نقطه نامعقول می باشد .

بطورمثال دارای ارتفاع بیشتری از سطح زمین است . لذا كامپیوترهای داخل گیرنده هایGPS با استفاده ازتكنیك های گوناگون قادر به تشخیص نقطه غلط می باشند.

ازنظر تئوری با استفاده از3 ماهواره می توانیم مكان خودرا به دست آوریم ولی به دلیل فنی اگرچنانچه ماهواره چهارم را همانند ماهواره های 1و2 انتخاب كنیم بطورقطع فصل مشترك این چهار كره یك نقطه خواهد بود واین نقطه مختصات مكانی مارا نشان می دهد استفاده كنندگانی كه درارتفاعی مششخص قراردارند (مانندكشتی هایی كه درسطح دریا واقع باشند)به سهولت میتوانند با استفاده ازدوماهواره مكان خودرا تعیین نمایند .

دراین حالت كره زمین را می توان جایگزین ماهواره سوم كردوازیك مرحله محاسبه مسافت صرفنظر نمود بدین ترتیب این فرصت جهت انجام سایرمحاسبات قابل بهره برداری بوده وعملاً مكان یابی افزایش می یابد .

بطورخلاصه می توان بیان كرد كه مبنای كار GPS استفاده ازماهواره به عنوان مرجعی جهت یافتن موقعیت درهرنقطه زمین می باشد سایر مسایل این سیستم صرفاً جزئیات تكنیكی هستند كه به سرعت و دقت وسهولت عمل موقعیت یابی كمك می كند.




دیدگاه ها : نظرات
برچسب ها: روش تعیین موقعیت توسط GPS ،
آخرین ویرایش: - -

روش محاسبه مسافت ازماهواره

1390/08/29 18:29

نویسنده : شهرام قاسمی
ارسال شده در: الکترونیک ، روباتیک ،

درسیستم موقعیت یاب جهانی GPS قدم اساسی دانستن میزان مسافت ازماهواره است بنابراین استفاده ازتكنیك های پیشرفته به منظور محاسبه مسافت امری اجتناب ناپذیر است ایده اصلی این موضوع براساس همان معادله سرعت نوردرمدت زمان تاخیراستواراست سیستم GPS بدین صورت كارمی كند كه گیرنده كاربر مدت زمانی را كه طول میكشد تا امواج رادیویی ازماهواره به اوبرسد را اندازه گیری می كند.

همانطوركه می دانید امواج رادیویی با سرعت نورحركت می كند وبدین ترتیب با حاصلضرب اندزه گیری شده درسرعت نور مسافت خود را تاماهواره بدست می‌آورد و این كارحداقل بایستی برای 3 ماهواره مشخص، صورت گیرد بنابراین باید برای اندزه گیری زمان رسیدن به سیگنال ازساعتهای خیلی كوتاه باشند زیرا امواج با داشتن سرعت نورخیلی سریع حركت می كنند.

 مثلاً اگرماهواره ای دقیقا دربالای سرما باشد حدود 60 میلی ثانیه طول می كشد تا امواج رادیویی آن به ما برسد دقت ساعت گیرنده های GPS حدود نانو ثانیه می باشد. یك اختلاف زمانی بین كپی كدGPS ایجاد شده دربرگیرنده بااصل كد رسیده ازماهواره وجود دارد كه با ضرب كردن آن درسرعت نور, شبه فاصله به دست می آید این روش با هردو كد A/C,P امكان پذیرهستند .

كدهای تولیدشده دربرگیرنده ازساعت خودگیرنده منتج می شوند وكدهای ارسالی ماهواره نیز توسط ماهواره ایجاد میشود .

خطای زمانی درهردوساعت گیرنده وماهواره باعث می شود كه فاصله اندازه گیری شده با فاصله هندسی بین ماهواره و گیرنده فرق داشته باشد  این ساعتها بسیار دقیق وگران قیمت می‌باشند وماهواره ها جهت قابلیت اطمینان بیشتر دارای 4 ساعت اتمی هستند ولی در گیرنده ها به دلیل گران قیمت بودن این ساعتها نمی توان ازآنها استفاده نمود لذا ازساعتهای ارزانتری استفاده می شود كه درعمل ایجاد اختلاف جزئی دراندازه گیری زمان می نمایند .البته با استفاده از راه حلهایی تصحیح صورت می گیرد:

 




دیدگاه ها : نظرات
برچسب ها: روش محاسبه مسافت ازماهواره ،
آخرین ویرایش: - -



تعداد کل صفحات : 32 ... 4 5 6 7 8 9 10 ...
Check Google Page Rank

تصویر ثابت