المساحه الهندسيه

منتدى طلبة المرحلة الثانيه /الهندسه المدنيه / جامعة ذي قار
 
الرئيسيةالرئيسية  البوابةالبوابة  مكتبة الصورمكتبة الصور  س .و .جس .و .ج  بحـثبحـث  التسجيلالتسجيل  الأعضاءالأعضاء  المجموعاتالمجموعات  دخول  

شاطر | 
 

 نظام التعيين الإحداثي العالمي (الجي بي اس)

اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
مرتضى السرحان
Admin
avatar

عدد الرسائل : 91
الاسم الكامل : Murtadha Sarhan Al-Saedi
تاريخ التسجيل : 17/04/2007

مُساهمةموضوع: نظام التعيين الإحداثي العالمي (الجي بي اس)   الإثنين أبريل 23, 2007 4:24 am

نظام التعيين الإحداثي العالمي (الجي بي اس)
Global Positioning System (GPS)



حاول الإنسان منذ بدايات حياته التفكير بإيجاد طرق تساعده في تحديد مسار جولاته وتحركاته على سطح الكرة الأرضية مستخدما بذلك أساليب بدائية وبسيطة جدا كالعلامات الأرضية وأكوام الحجارة المتواجدة ضمن محيطه الصغير والتي تصبح عديمة النفع مع هطول الأمطار وتساقط الثلوج التي تغطي وتغير معالم الأرض. لهذا التجأ الإنسان إلى تثبيت مواقعه والحفاظ على معالم محيطه الخارجي المتمثلة بالتفاصيل الطبيعية (كالأنهار والحقول والمستنقعات) والتفاصيل الاصطناعية (كطرق المواصلات والأبنية) بإجراء قياسات مباشرة لهذه التفاصيل على سطح الأرض ومن ثم تمثيلها و تثبيتها على مخططات وخرائط مساحية وفقا لمقاييس مناسبة مطورا بذلك علم المساحة أو الطبوغرافيا. تطور علم المساحة مع مرور الزمن وازدياد حاجة الإنسان الملحة إلى الاستقرار والآمان والتقدم ولم يعد هذا العلم مقتصرا فقط على تمثيل التفاصيل المذكورة آنفا بل اصبح له غايات أخرى كقياس مساحات المقاسم وتعيين حدود الأراضي المجاورة ودراسة وتنفيذ الأعمال المساحية الضخمة كمشروع طريق أو قناة أو سد أو إنجاز الأعمال الفنية كالأهرامات والمعابد. تم إجراء القياسات المباشرة وغير المباشرة للأعمال الطبوغرافية للمشاريع المذكورة آنفا بالاعتماد على الخبرة والطرق التجريبية الحسابية والتقنيات المعتمدة المترافقة مع أجهزة القياس المساحية البدائية والتقليدية المستخدمة في تلك الفترة كالشريط الفولاذي والخشبي والمزواة والتخطيطية ( ( Plane tabling. تعاني دقة قياسات هذه الأجهزة من الأخطاء العرضية والنظامية والتي تم تقليل تأثيرها بمضاعفة القياسات بعملية الدوران المضاعف وطريقة التكرار والإعادة وحساب المتوسطات الحسابية وأيضا على مهارة الراصد (جزماتي, 1982). مع اتساع مجال حركة الإنسان باكتشاف البحار والمحيطات, ازدادت مشكلة تحديد معالم حركته تعقيدا لعدم توفر آية إشارات أو علائم واضحة كالعلامات الأرضية والحجارة على سطوح البحار والمحيطات. لقد كانت عملية القياسات الفلكية الأسلوب الوحيد المتبع في تحديد إحداثيات الموقع و اتجاه السفر رغم تميزها بالصعوبة والحذر البالغين كون الأجرام السماوية متشابهة ومتباعدة و لا يمكن تنفيذها إلا خلال الليالي الصافية جدا ومع هذا فان دقتها تتجاوز الكيلومترات.


بدأ الإنسان العصري مع تطور أجهزة القياس الحديثة بتحديد إحداثيات موقعه و اتجاه سفره بشكل افضل مستخدما أجهزة القياس الإليكترونية مثل لوران (Loran) و ديكا (Decca) التي تعمل على مبدأ الأمواج الكهيروطيسية. تتجلى نقاط ضعف هذه الأجهزة باستخدامها المقتصر على الأعمال البحرية ذات المجال المحدود و تأثر دقة قياساتها بالعوامل الجوية وتغير طبوغرافية الأرض المحيطة بالشواطئ المؤثرة على ترددات الأمواج والإشارات المبثوثة. بعد ذلك تم استخدام نظام العبور الملاحي في عام 1967 ( Navy Navigation Satellite System TRANSIT ) المكون من الأقمار الصناعية القليلة العدد وذات مدارات الدوران المنخفضة جدا. إن عملية القياسات بهذا النظام تتم على مبدأ جهاز دوبلر (Doppler ) ذو الترددات المنخفضة و لهذا فان أية حركة خفيفة في أجهزة الاستقبال الأرضية سوف تؤثر بشكل واضح على دقة موقع هذا الجهاز. بشكل حديث جدا ومع تطور التكنولوجيا الحديثة في مجال الملاحة وأجهزة الحواسب الإليكترونية (الكومبيوتر) تم استخدام نظام التعيين الإحداثي الكروي العالمي (NAVSTAR) Navigation Satellite Timing and Ranging) أو ما يعرف بنظام الجي بي اس (Global Positioning System GPS). يستخدم هذا النظام الإشارات اللاسلكية المبثوثة من أقماره الصناعية (Satellites) في تحديد مواقع النقاط المطلوب رصدها على أي مكان من سطح الكرة الأرضية (أنظر إلى الشكل 2). يزود الجي بي اس ذو النظام الديناميكي و المحمول (السيارة, الباخرة, الطائرة, على ظهور الجمال في الصحراء أو الفيلة في الغابات الخ) كافة المعلومات اللازمة لإنجاز عملية الملاحة بنجاح.
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://civil.cinebb.com
الصديق الوفي

avatar

عدد الرسائل : 13
تاريخ التسجيل : 11/10/2007

مُساهمةموضوع: GPS   السبت أكتوبر 27, 2007 4:54 am

نظام تحديد المواقع العالمية
إن نظام الإبحار مؤلف من ((24)) قمرا اصطناعيا في ((6)) مدارات حول الكرة الارضيه بالاضافه الى محطاتها الارضيه يزود كل منها معلومات دقيقه عن الوقت والموقع لتمكن أجهزة استقبال GPS من حساب المواقع على سطح الارض .
* يجب استقبال اشارته من ثلاث اقمار اصطناعيه على الاقل لتحديد موقع جهاز الاستقبال في شكل خط عرض وخط طول او في أي ش
كل اخر تابع لشبكه الاحداثيات المحليه اذا تم تعريفها في جهاز الاستقبال . فيما يتطلب حساب ارتفاع الموقع وجود اشارة اضافيه من قمر اصطناعي رابع .
* قمر GPS اصطناعي واحد من ((24)) قمرا تمر في ((6)) مدارات حول الارض تستخدم تقنيه(GPS) للحصول على بيانات متجهه عن المواقع الجغرافيه وتوفر بعض اجهزة الاستقبال المتطوره امكانيات لرصد النقاط والخطوط والمضلعات والملفات وتخزينها في طبقات منفصلة .
* يتالف جهاز (GPS)من الهوائي وجهاز الاستقبال (على الكتف)وجهاز التقاط البيانات(في اليد).
ويشكو حاليا مستخدمو نظام تحيد المواقع العالمي ماخلا افراد القوى العسكريه الامريكيه من انعدام الدقه في القراءات التي تظهر اجهزة الاستقبال لديهم يصل الى (100)متر ويعود السبب في ذالك الى سياسه امريكيه تسمى التوفر الانتقائي (Availability Seiective)فالأقمار الاصطناعية مبرمجه لارسال معلومات غير دقيقه عن الوقت والموقع .وذلك لمنع القوى العسكريه الاجنبيه من استخدام ((GPS في أغراض معاديه لها .وقد قامت الولايات المتحدة الامريكيه منذ فترة بتخفيض التوفير الانتقائي بحيث امكن الحصول على دقة تصل الى (10) امتار .وعندما تكون هذه الدقة لاتفي بالغرض يمكن استخدام اجهزة استقبال متطوره لتحليل الاشاره الملتقطه من القمر الاصطناعي ومقارنتها بالاشاره المستقبله من المحطات الارضيه للحصول على معلومات اكثر دقه يمكن ان تصل الى اجزاء من المتر ويعرف هذا التصحيح (بالتصحيح التفاضلي) ويطلق على اجهزة الاستقبال القادره على القيام بذلك اسم (DGPS) .


*يتكون من ثلثه وحدات رئيسيه هي:-
1-الاقمار الصناعيه.
2-نظام التحكم الارضي.
3-جهازالاستقبال.
*وتتسم الاقمار الصناعيه في هذا النظام بخصائص وهي:-
1-يبلغ وزنها حوالي 845 كلغ.
2-يصل عمرها الافتراضي الى سبع سنوات ونصف.
3-يتمثل مصدر طاقتها في بطاريات شحن بالطاقه الشمسيه تبلغ مساحتها 7,25 مترمربع.
4-تدور حول الارض في كل 12 ساعه.
5-يبعد القمر الصناعي عن الارض بمسافه تصل الى 20200 كم.
*ودور القمر الصناعي في تحديد الموقع هو:-
1- استقبال وتخزين البانات المرسله من محطه التحكم .
2- الحصول على التوقيت الدقيق عنطريق ساعات الروبيديوم والسينيزيوم.
3-ارسال المعلومات للمستخدم عن طريق اشارات مختلفه .
4- المناوره لتعديل المار عن طريق التحكم الارضي .

على الرغم من ان نظام تحديد المواقع يستخدم معلومات واجهزه الكترونيه مطوره .الاان المبدئ الاساسي وراء ذلك يعد بسيط للغايه:-
1-استخدام المسح المثلثي (التثليث من الاقمار الصناعيه )اساس نظام تحديد المواقع .
2-يقوم نظام تحديد المواقع بقياس المسافه الزمنيه التي تستغرقها اشاره الراديو.
3-استخدام ساعات ذات دقه عاليه.
4-بعد معرفه المسافه الى القمر الصناعي يجب معرفه موقعه في الفضاء.
5-يتأخر انتقال اشاره نظام تحديد المواقع خلال طبقات الجو (الايونوسفير)والغلاف الجوي القريب من الارض(التويوسفير).

يحتاج الراصد الى اربعه قياسات – يجب ان يتذكر الراصد هذا الرقم جيدا – لتلافي الخطأفي احد القياسات وذلك لانه لن يستطيع الحصول على نتائج دقيقه بدون ان يكون هناك اربعه اقمار صناعيه في الفضاء.
ويتكون هذا النظام من (24)قمر بحيث يمكن للراصد ان يرصد (4)اقمار وهو على أي موقع من سطح الارض.ان الدقه في القياس والاستمراريه اثرت في تصميم اجهزه استقبال النظام فبعضها يتكون من اربعه قنوات تخصص قناه لكل قمر وتعمل متزامنه لكن بعض التطبيقات لاتتطلب هذه الدقه .لذا استخدم جهاز استقبال اقتصادي ذات قناه واحده يفي بالغرض إذ يقوم الجهاز باستقبال اربعه قراءات متفرقه ويعمل تزامن لها قبل اعطاء النتائج ويستغرق هذا مابين ثانيتين الى ثلاث ثواني.لكن هذه الاجهزه لايمكنها اداء وضيفتها بدقه عند تحديد السرعه وتعد هذه ميزه لنظام تحديد المواقع حيث يقوم بقياس السرعه بصوره دقيقه واي حركه لجهاز الاستقبال اثناء استقباله القياسات الاربعه ينتج منها خطأفي دقه القياسات وعيب هذه الاجهزه هو عندما تقوم الاقمار الصناعيه بارسال بيانات خاصه بانظمتها وتحتاج لثلاثين ثانيه ليتمكن الجهاز من قراءتها ويؤدي لاعتراض عمليه القياس لكل مره تتم قراءه بيانات قمر اخر .وان جهاز الاستقبال ثلاثي القنوات الحل الاكثر شيوعا حيث تقوم احدى القنوات بقياس وحساب الزمن في حين القناتين الباقيتين تقومان بتحديد القمر التالي بأشاره الراديو تمهيدا لقياسه وعند إتمام عمليه القياس تنتقل تلقائيا الى القمر التالي دون أضاعه وقت لقراءة البيانات الخاصة به.
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
 
نظام التعيين الإحداثي العالمي (الجي بي اس)
الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
المساحه الهندسيه :: المنتدى الهندسي :: منتدى هندسة المساحة-
انتقل الى: