نظام التموضع العالمي(GPS)

 

شارك المقال

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
Share on linkedin
LinkedIn

إقرأ ايضا

ان طبيعة الانسان القديم الاستكشافية اما بحثا عن الماء او المراعي او بقصد السفر والتجارة او بقصد الغزو او لأي قصد كان فان الهاجس المشترك في هذا الموضوع هو كيفية معرفة الطريق الذي يسلكه من اجل الوصول الى مبتغاه والعودة الى دياره, فتراه مره يستخدم النجوم وتارة يستخدم العلامات الدالة ( الفنارات)وكما قال تعالى (وعلامات وبالنجم هم يهتدون). كذلك استخدم اليونانيون الاسطرلاب في تحديد الوقت والاتجاهات. اعتمد المسلمون على البوصلة في تحديد الاتجاهات، كل هذه الطرق البسيطة التي تهدف الى إيجاد المسار الصحيح اثناء التنقل بين أي موقعين وهذا المصطلح الذي يصف هذه العملية يطلق علية الملاحة (Navigation).

عمل الانسان منذ فجر الحضارة على رسم خرائط بسيطة على قطع من الورق (ورق البردي في الحضارة المصرية القديمة)، حيث تعد مصر اول من استخدم علم المساحة بصوره موسعة منذ 1400 عام قبل الميلاد، بعد ذلك تطور علم جديد ليكون أكثر تخصصا وتعمقا في عملية تحديد المواقع الا وهو علم الجيوديسيا والذي يعرف على انه علم قياس ورسم سطح الأرض.

من أولى بدايات التفكير الإنساني في معرفة شكل وحجم الأرض تلك التجربة الرائدة التي اجراها الاغريقي اراتوستين (276-196 ق.م) والذي كان يشغل منصب امين مكتبة الإسكندرية التي كانت تعتبر أرقى معهد علمي في العالم ذلك الوقت. حيث لاحظ اراتوستين ان الشمس في يوم 21 حزيران من كل عام تكون مرئية في مياه بئر بمدينة اسوان، أي انها تكون عمودية تماما في هذا الموقع، وبعد ذلك افترض ان الإسكندرية تقع الى الشمال مباشرة من اسوان. ثم قام بقياس زاوية ميل الشمس عند الإسكندرية ووجدها 7.2 درجة، وقدر ان هذا الجزء بين اسوان والإسكندرية يعادل 150 من الدائرة التي تمثل الأرض وبعد ذلك قام بقياس المسافة بين المدينتين فكانت حوالي 5000 استاديا (وحدة قياس المسافات في ذلك الوقت) أي ما يعادل 500 ميل او 800 كم ومن ثم تمكن هذا العالم من حساب محيط الأرض (50 ضعف المسافة المقاسة بين اسوان والإسكندرية) ليكون تقديره حوالي 25000 ميل. ومن المذهل ان نعرف ان القيمة المعروفة اليوم 24901ميلا.

بعد هذه اللمحة التاريخية الموجزة ننتقل الى عصر الثورة الصناعية والمعرفة البشرية حيث استطاع الانسان ان يقوم بإطلاق الأقمار الصناعية الى الفضاء كما ساعد وبشكل كبير تطور الحاسبات والمعدات الالكترونية ومعدات الاتصالات في بناء حضارة الكترونية عظيمة, من اهم أنواع الأقمار الصناعية التي اطلقت الى الفضاء هي أقمار الملاحة والذي يكون هدفها الأساسي تقديم تقنيات ووسائل دقيقة لعمليات الملاحة بين موقعين, وتأتي في هذه المجموعة من الأقمار الصناعية نظم او تقنيات مثل نظام الجي بي اس GPS ونظام جاليلو Galileo ونظام دوبلر Doppler ونظام جلوناس GLONASS.

في العام 1973 بدأ العمل في وزارة الدفاع الامريكية لتصميم نظام تحديد المراقع، وذلك للحصول على نظام تحديد عالي الدقة يتم فيه تجاوز الأخطاء في النظام المستخدم سابقا (Transit System)، خطط لهذا النظام ان يتم استخدامه للأغراض العسكرية بالإضافة الى التطبيقات المدنية الأخرى. يتألف هذا النظام من24 قمر صناعي تكون على شكل شبكة كما في الشكل ادناه تعمل على تغطية كل سطح الكرة الأرضية في جميع الأوقات, العامل المهم في هذا النظام هو انه يجب ان يتوفر على الأقل اربع أقمار في جهاز

الاستقبال في أي بقعة من الكرة الارضية, تصل دقة هذا النظام الى نص سنتمتر. أفضل ما تنتجه هذه التقنية هو امكانياتها، ورخصها، صغر حجم الأجهزة الملحقة، كذلك توفرها من خلال الهواتف النقالة حيث تدخل تسهيل عدد كبير من الاعمال منها معرفة مواقع الاشخاص بالنسبة لسيارات الاسعاف ومتابعة الاشخاص والسيارات وتسهيل الوصول الى مختلف المواقع من خلال مزج عمل نظام التموضع الالكتروني مع الخرائط الالكترونية. يتكون النظام من ثلاث اجزاء مهمه هي (الاقمار الصناعية، جهاز التحكم الارضي، جهاز الاستقبال)، من مميزات هذا النظام هو التشفير العالي وعدم امكانية اختراقه حيث يتم تبديل نمط التشفير. مما لا شك فيه ان لدينا عدد كبير من النواحي التي لم نركز عليها منها حساب تأخير زمن الاشارة وللتزود  هذه المعلومات يمكن مراجعة المصادر المرفقة والتي اعتمد عليها في اعداد هذه المقالة.

المصادر
  1.  مدخل الى النظام العالمي لتحديد المواقع/ جمعة محمد داوود.
  2. نظام التموضع العالمي/ ويكيبيديا.
  3.  كتاب أساسيات تحديد المواقع باستخدام نظام الأقمار الصناعية

إقرأ ايضا