كيف يعمل ال GPS؟

في البداية كلمة GPS هي اختصار لثلاث كلمات “Global Positioning System” و تعني نظام تحديد المواقع العالمي, و اسمه الرسمي في اللغة العربية “نظام التموضع العالمي”.

وهي شبكة مكونة من 30 قمر صناعي يلتفوا حول الأرض على أرتفاع 20 ألف كيلومتر. و النظام تم إنشاءه في البداية بواسطة جهاز الملاحة العسكرية الأمريكية. ولكن حالياً يمكن للجميع أستخدامه بجهاز GPS سواء كان في الهاتف المحمول أو جهاز GPS يدوي و يمكنه أن يستقبل الاشارات من الاقمار الصناعية (يستخدمه متسلقي الجبال أحياناً).

أينما تذهب على كوكب الأرض, هناك على الأقل 4 أقمار صناعية من ال 20 يمكنهم رؤيتك في أي وقت. كل منهم يقوم بإرسال بيانات بسرعة الضوء عن موقعه و التوقيت (الساعة) على فترات منتظمة. وهذه الإشارات يتم مقاطعتها عندما تقوم بتشغيل جهاز الأستقبال الخاص بك, الذي يحسب عن طريق هذه البيانات التي يستقبلها من الأقمار الصناعية كم يبعد كل قمر صناعي عن الجهاز بالتحديد. وبمجرد أن يحسب المسافة لثلاث أقمار صناعية فقط يستطيع الجهاز تحديد موقعك الحالي عن طريق “التثليث المساحي”. (من كلمة ثُلث) و توضيح لمعني التثليث المساحي ببساطة هو كما يلي

التثليث المساحي ببساطة, فلتتخيل أنك تقف في مكان ما على سطح الأرض وفوقك في السماء ثلاثة أقمار صناعية. إذا كنت تعرف كم يبعد عنك القمر الصناعي الأول فكأنك تقف في مكان ما داخل دائرة كبيرة رسمها القمر الصناعي الأول حولك, أي أنك بالنسبة للأول أنت تقع في مكان ما داخل تلك الدائرة, ثم تقوم بتحديد كم يبعد عنك القمر الصناعي الثاني ثم الثالث ويقوم كل منهم برسم تلك الدائرة الكبيرة أيضاً حولك, نقطة تقاطع الثلاث دوائر مع بعض هي النقطة التي تقف أنت فيها حالياً بالتحديد, وهذا ما يفعله جهاز ال GPS في لحظات. كلما زادت عدد الأقمار الصناعية التي رصدت مكانك كلما زادت دقة تحديد الموقع.

طريقة عمل التثليث المساحي


وكل قمر صناعي مرفق بساعة ذرية لكي تقوم بتحديد الوقت للقمر الصناعي ولكن تمر هذه الساعة بسرعة أقل بقليل من الساعة الأرضية وذلك بسبب “نظرية النسبية”.

هذه فكرة عمل تلك الشبكة “GPS” مع التبسيط الشديد.

ma3lomapoi

كل ما نهدف له نقل المعرفة والثقافة قدر المستطاع والمواضيع ليست كلها جادة ولكنها موضوعة بجدية

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

error: Content is protected !!
%d مدونون معجبون بهذه: