admin
19-11-2008, 01:27 PM
نظام تحديد المواقع العالمي
إن نظام التوضع العالمي GPS ((Global Positioning System هو نظام ملاحي يعتمد على الأقمار الصناعية لتزويد المستخدم ببيانات عن الموقع (Position) والسرعة (Velocity) والوقت (Time) سواء على الأرض أو في البحر أو في الجو وتحت أي ظروف جوية كانت، وسيلته الأساسية هي استخدام ترددات الراديو التي يمكن ارسالها بواسطة منظومة الأقمار الصناعية
مكونات النظام:
§ القسم الفضائي Space Segment: الأقمار الصناعية الفعالة.
§ قسم التحكم Control Segment : لمراقبة النظام و الزمن وحساب المسارات .
§ قسم المستخدم User Segment : أنواع مختلفة من اللواقط..
هناك نظام روسي مشابه لـ GPS يدعى GLONASS ونظام أوروبي يدعى GALILYO إن المعلومات المفصلة المتوفرة عن هذا النظام قد تم تداولها منذ فترة ليست بعيدة.
يطرح عدّد من منتجي أجهزة الاستقبال Receivers الآن في الأسواق أجهزة تلتقط إشارات كلا النظامين ( الأمريكي والأوروبي ) للاستفادة من تغطية مثالية باستخدام إشارات أقمار المنظومتين.
القسم الفضائي:
http://www.syriane.Com/loadimages/uploads/f99e6b3dff.jpg (http://www.syriane.Com/loadimages/)
يتضمن مجموعة الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض والموزعة على ستة مدارات وعلى كل مدار أربعة أقمار صناعية يحمل كل قمر صناعي على متنه عدة ساعات ذرية دقيقة جداً (Atomic clock) تعمل عند تردد أساسي 10,23MHZ (Fundamental Frequency) تستخدم الساعة الذرية لتوليد الاشارات التي تبث (Broad cast) من القمر الصناعي ، وهي عبارة عن موجتين حاملتين (Carrier Wave) مشتقتين من التردد الأساسي ، تنتقلان إلى سطح الأرض بسرعة الضوء وتردد هذه الموجات
□ L1: 154 × 10,23MHZ = 1575,42MHZ
□ L2: 120 × 10,23MHZ = 1227,60MHZ
وبما أن الولايات المتحدة الأمريكية انشأت GPS لأغراض عسكرية , لذا فإن الاستخدام المدني سيكون محدد الدقة.
تدعى الخدمة المعدة للاستخدام المدني خدمة التثبيت المعيارية (Standard Positioning Service SPS)
أما الخدمة المهيأة للأغراض العسكرية تسمى خدمة التثبيت الدقيقة
(Precise Positioning Service PPS )
قسم التحكم (Control Segment
§ يتكون من محطة التحكم الرئيسية (Master Control Station MCS)
تقع في كولورادو سبو ينغر بولاية كولورادو الأمريكية وخمس محطات مراقبة (Monitor Station) متوضعة على الشكل التالي اثنتان في المحيط الهادي وأخرى في المحيط الهندي , واحدة في المحيط الأطلسي والخامسة تقع بالقرب من محطة التحكم الرئيسية.
§ بالاضافة الى أربع هوائيات أرضية (Antenna Ground) متوضعة على الشكل التالي اثنتان في المحيط الهادي وأخرى في المحيط الهندي , واحدة في المحيط الأطلسي.
§ ووظيفة محطة التحكم الرئيسية هو استقبال ومعالجة البيانات الواردة من محطات المراقبة وإعادتها مرة أخرى اليها، أما محطات المراقبة فوظيفتها تتبع الأقمار التي تمر مرتين على الأقل فوق كل محطة يوميا لجمع البيانات من كل قمر، ثم إرسالها لوحدة التحكم الرئيسية لمعالجتها من أجل تحديث الرسائل الملاحية لتغذية أقمار نظام تحديد المواقع العالمي وتتم المعالجة عن طريق اجراء حساب دقيق جدا لمدارات الأقمار ومساراتها، وما ينتج عن تلك المعالجة يعتبر معلومات محدثة لكل قمر حيث تتم تغذية الأقمار بها عن طريق الهوائيات الأرضية.
طرق تنفيذ الرصد (Operation Type)
§ الرصد الساكن (Static Survey)
§ الرصد الساكن السريع (Rapid Static Survey)
§ الرصد المتحرك(Kinematic)
التطبيقات:
§ الملاحة البرية والبحرية والجوية.
§ المساهمة في حل المسائل الجيوديزية الخاصة في حساب الانتقالات الأرضية والفضائية والتي تعتبر من الأهمية البالغة في عصر الصواريخ والطيران ...
§ إنشاء حقل جديد من نقاط المراقبة الجيوديزية ( شبكة جديدة ) وفق معطيات هذا النظام ودقته .
§ تكثيف أو توسيع الشبكات الجيوديزية الموجودة .
§ فحص وتحليل وتحسين الشبكات الموجودة .
§ المساهمة في تعيين الارتفاع والجيوئيد .
§ تأمين المعطيات الطبوغرافية الخاصة في المشاريع الهندسية.
• في مجال مراقبة تحركات القشرة الأرضية و التنبؤ عن الزلازل .
تحليل تشوهات وتحركات الصفائح Plates القارية .
تحليل تحركات القشرة الأرضية الإقليمية .
مراقبة محلية للتشوهات والهبوطات .
• كذلك يدعم نظام الـ GPS نظام المعلومات الجغرافي GIS بأوجه مختلفة :
- يساهم في الإطار الأساسي المرجعي الهندسي مثل نظام إحداثيات مخطط على الكمبيوتر Digital Plan أو شكل ثلاثي الأبعاد لقطعة أرض على الكمبيوتر Digital terrain model .
- يساهم في الموقع الهندسي للأجسام الداخلة في الـGIS مثل شوارع أبنية ، خطوط الكهرباء والبترول ، حدود بلدية ... الخ
- يسمح لـGIS للعمل في الحقل بإدخال المواقع مباشرة بواسطة الـ GPS بشكل حجرة بناء ضمن نظام تحكم ومراقبة مثل عربات متحركة أو التجول على أساس مخطط كمبيوتر .
- يؤمن نظام الـGPS معلومات عن التوضع بشكل مستمر في كل المقاييس وحسب الدقة المطلوبة .
د. بهجت محمد
إن نظام التوضع العالمي GPS ((Global Positioning System هو نظام ملاحي يعتمد على الأقمار الصناعية لتزويد المستخدم ببيانات عن الموقع (Position) والسرعة (Velocity) والوقت (Time) سواء على الأرض أو في البحر أو في الجو وتحت أي ظروف جوية كانت، وسيلته الأساسية هي استخدام ترددات الراديو التي يمكن ارسالها بواسطة منظومة الأقمار الصناعية
مكونات النظام:
§ القسم الفضائي Space Segment: الأقمار الصناعية الفعالة.
§ قسم التحكم Control Segment : لمراقبة النظام و الزمن وحساب المسارات .
§ قسم المستخدم User Segment : أنواع مختلفة من اللواقط..
هناك نظام روسي مشابه لـ GPS يدعى GLONASS ونظام أوروبي يدعى GALILYO إن المعلومات المفصلة المتوفرة عن هذا النظام قد تم تداولها منذ فترة ليست بعيدة.
يطرح عدّد من منتجي أجهزة الاستقبال Receivers الآن في الأسواق أجهزة تلتقط إشارات كلا النظامين ( الأمريكي والأوروبي ) للاستفادة من تغطية مثالية باستخدام إشارات أقمار المنظومتين.
القسم الفضائي:
http://www.syriane.Com/loadimages/uploads/f99e6b3dff.jpg (http://www.syriane.Com/loadimages/)
يتضمن مجموعة الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض والموزعة على ستة مدارات وعلى كل مدار أربعة أقمار صناعية يحمل كل قمر صناعي على متنه عدة ساعات ذرية دقيقة جداً (Atomic clock) تعمل عند تردد أساسي 10,23MHZ (Fundamental Frequency) تستخدم الساعة الذرية لتوليد الاشارات التي تبث (Broad cast) من القمر الصناعي ، وهي عبارة عن موجتين حاملتين (Carrier Wave) مشتقتين من التردد الأساسي ، تنتقلان إلى سطح الأرض بسرعة الضوء وتردد هذه الموجات
□ L1: 154 × 10,23MHZ = 1575,42MHZ
□ L2: 120 × 10,23MHZ = 1227,60MHZ
وبما أن الولايات المتحدة الأمريكية انشأت GPS لأغراض عسكرية , لذا فإن الاستخدام المدني سيكون محدد الدقة.
تدعى الخدمة المعدة للاستخدام المدني خدمة التثبيت المعيارية (Standard Positioning Service SPS)
أما الخدمة المهيأة للأغراض العسكرية تسمى خدمة التثبيت الدقيقة
(Precise Positioning Service PPS )
قسم التحكم (Control Segment
§ يتكون من محطة التحكم الرئيسية (Master Control Station MCS)
تقع في كولورادو سبو ينغر بولاية كولورادو الأمريكية وخمس محطات مراقبة (Monitor Station) متوضعة على الشكل التالي اثنتان في المحيط الهادي وأخرى في المحيط الهندي , واحدة في المحيط الأطلسي والخامسة تقع بالقرب من محطة التحكم الرئيسية.
§ بالاضافة الى أربع هوائيات أرضية (Antenna Ground) متوضعة على الشكل التالي اثنتان في المحيط الهادي وأخرى في المحيط الهندي , واحدة في المحيط الأطلسي.
§ ووظيفة محطة التحكم الرئيسية هو استقبال ومعالجة البيانات الواردة من محطات المراقبة وإعادتها مرة أخرى اليها، أما محطات المراقبة فوظيفتها تتبع الأقمار التي تمر مرتين على الأقل فوق كل محطة يوميا لجمع البيانات من كل قمر، ثم إرسالها لوحدة التحكم الرئيسية لمعالجتها من أجل تحديث الرسائل الملاحية لتغذية أقمار نظام تحديد المواقع العالمي وتتم المعالجة عن طريق اجراء حساب دقيق جدا لمدارات الأقمار ومساراتها، وما ينتج عن تلك المعالجة يعتبر معلومات محدثة لكل قمر حيث تتم تغذية الأقمار بها عن طريق الهوائيات الأرضية.
طرق تنفيذ الرصد (Operation Type)
§ الرصد الساكن (Static Survey)
§ الرصد الساكن السريع (Rapid Static Survey)
§ الرصد المتحرك(Kinematic)
التطبيقات:
§ الملاحة البرية والبحرية والجوية.
§ المساهمة في حل المسائل الجيوديزية الخاصة في حساب الانتقالات الأرضية والفضائية والتي تعتبر من الأهمية البالغة في عصر الصواريخ والطيران ...
§ إنشاء حقل جديد من نقاط المراقبة الجيوديزية ( شبكة جديدة ) وفق معطيات هذا النظام ودقته .
§ تكثيف أو توسيع الشبكات الجيوديزية الموجودة .
§ فحص وتحليل وتحسين الشبكات الموجودة .
§ المساهمة في تعيين الارتفاع والجيوئيد .
§ تأمين المعطيات الطبوغرافية الخاصة في المشاريع الهندسية.
• في مجال مراقبة تحركات القشرة الأرضية و التنبؤ عن الزلازل .
تحليل تشوهات وتحركات الصفائح Plates القارية .
تحليل تحركات القشرة الأرضية الإقليمية .
مراقبة محلية للتشوهات والهبوطات .
• كذلك يدعم نظام الـ GPS نظام المعلومات الجغرافي GIS بأوجه مختلفة :
- يساهم في الإطار الأساسي المرجعي الهندسي مثل نظام إحداثيات مخطط على الكمبيوتر Digital Plan أو شكل ثلاثي الأبعاد لقطعة أرض على الكمبيوتر Digital terrain model .
- يساهم في الموقع الهندسي للأجسام الداخلة في الـGIS مثل شوارع أبنية ، خطوط الكهرباء والبترول ، حدود بلدية ... الخ
- يسمح لـGIS للعمل في الحقل بإدخال المواقع مباشرة بواسطة الـ GPS بشكل حجرة بناء ضمن نظام تحكم ومراقبة مثل عربات متحركة أو التجول على أساس مخطط كمبيوتر .
- يؤمن نظام الـGPS معلومات عن التوضع بشكل مستمر في كل المقاييس وحسب الدقة المطلوبة .
د. بهجت محمد