كيف تستخدم أجهزة GPS تقنية ثلاثية الأبعاد

click fraud protection

التثليث هو أسلوب رياضي يستخدمه أ نظام تحديد المواقع العالمي جهاز (GPS) لتحديد موقع المستخدم والسرعة والارتفاع. من خلال تلقي إشارات الراديو وتحليلها باستمرار من عدة أقمار صناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وتطبيق هندسة الدوائر والأشكال الكروية والمثلثات ، يمكن لجهاز GPS حساب المسافة أو النطاق الدقيق لكل كائن قمر صناعي متعقبة.

كيف يعمل التثليث

التثليث هو نسخة متطورة من التثليث ، على الرغم من أنه لا يستخدم قياس الزوايا في حساباته. توفر البيانات المأخوذة من قمر صناعي واحد موقعًا عامًا لنقطة داخل منطقة دائرية كبيرة على سطح الأرض. تسمح إضافة البيانات من قمر صناعي ثانٍ لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بتضييق الموقع المحدد لتلك النقطة وصولاً إلى منطقة تتداخل فيها منطقتا بيانات القمر الصناعي. توفر إضافة البيانات من قمر صناعي ثالث موقعًا دقيقًا للنقطة على سطح الأرض.

تتطلب جميع أجهزة GPS ثلاثة أقمار صناعية لحساب دقيق للموقع. البيانات من قمر صناعي رابع - أو حتى أكثر من أربعة أقمار صناعية - تزيد من دقة النقطة الموقع ، ويسمح أيضًا بعوامل مثل الارتفاع أو الارتفاع في حالة الطائرات أيضًا محسوب. تتعقب مستقبلات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بشكل روتيني ما بين أربعة إلى سبعة أقمار صناعية في وقت واحد وتستخدم تقنية ثلاثية الأبعاد لتحليل المعلومات.

أداة الملاحة على الخريطة ، عن قرب
كريتيف ستوديو هاينمان / جيتي إيماجيس

الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)

ال وزارة الدفاع الأمريكية تحتفظ بالأقمار الصناعية الـ 24 التي تنقل البيانات في جميع أنحاء العالم. يمكن لجهاز GPS الخاص بك أن يظل على اتصال بأربعة أقمار صناعية على الأقل بغض النظر عن مكان وجودك على الأرض ، حتى في المناطق المشجرة أو المدن الكبرى ذات المباني الشاهقة. يدور كل قمر صناعي حول الأرض مرتين في اليوم ، ويرسل بانتظام إشارات إلى الأرض من ارتفاع حوالي 12500 ميل. تعمل الأقمار الصناعية على الطاقة الشمسية وبها بطاريات احتياطية.

عندما يفشل GPS

عندما يتلقى ملاح GPS بيانات أقمار صناعية غير كافية لأنه غير قادر على تتبع عدد كافٍ من الأقمار الصناعية ، يفشل التثليث. قد تؤدي العوائق مثل المباني الكبيرة أو الجبال أيضًا إلى حجب إشارات الأقمار الصناعية الضعيفة وتمنع الحساب الدقيق للموقع. سيقوم جهاز GPS بتنبيه المستخدم بطريقة ما بأنه غير قادر على توفير معلومات الموقع الصحيحة.

قد تفشل الأقمار الصناعية أيضًا بشكل مؤقت. قد تتحرك الإشارات ببطء شديد بسبب عوامل في التروبوسفير والأيونوسفير، على سبيل المثال. قد تؤدي الإشارات أيضًا إلى إيقاف تشغيل تكوينات وهياكل معينة على الأرض ، مما يتسبب في حدوث خطأ ثلاثي الأضلاع.

تقنيات وأنظمة GPS الحكومية

تم تقديم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في عام 1978 مع إطلاق أول قمر صناعي لتحديد المواقع عالميًا. كانت تسيطر عليها وتستخدمها حكومة الولايات المتحدة فقط حتى الثمانينيات. لم يتم استخدام الأسطول الكامل المكون من 24 قمراً صناعياً فعالاً تسيطر عليه الولايات المتحدة حتى عام 1994.

جهاز GPS لا يرسل البيانات إلى الأقمار الصناعية. يمكن لأجهزة GPS ، مثل الهواتف الذكية المجهزة بهذه التقنية ، أن تستخدم أيضًا الأنظمة الهاتفية ، مثل أبراج الهواتف المحمولة والشبكات ، واتصالات الإنترنت لتعزيز دقة الموقع. عند استخدام هذين النظامين الأخيرين ، قد يرسل جهاز GPS البيانات إلى هذه الأنظمة.

نظرًا لأن نظام الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) مملوك من قبل حكومة الولايات المتحدة ، ويمكنه بشكل انتقائي رفض أو تقييد الوصول إلى الشبكة ، فقد طورت دول أخرى شبكات الأقمار الصناعية الخاصة بها. وتشمل هذه:

  • نظام BeiDou للملاحة عبر الأقمار الصناعية الصيني
  • نظام الملاحة الساتلية العالمي لروسيا (GLONASS)
  • نظام غاليليو لتحديد المواقع التابع للاتحاد الأوروبي
  • نظام الملاحة الساتلية الإقليمي الهندي (IRNSS) ، المعروف أيضًا باسم NAVIC

التعليمات

  • كيف أقوم بإيقاف تشغيل GPS على هاتفي؟

    لتعطيل GPS على جهازك ، إيقاف خدمات الموقع. عند إيقاف تشغيل خدمات الموقع ، قد لا تتمكن من استخدام تطبيقات معينة. لا يمكنك إيقاف المحسن 911، وهي الميزة الموجودة في جميع الهواتف التي يستخدمها مرسلو الطوارئ للعثور على الأشخاص في حالة وقوع حادث.

  • كيف أعثر على إحداثيات GPS الخاصة بي على هاتفي؟

    في خرائط Google ، قم بتعيين علامة الموقع لرؤية إحداثيات GPS على الخريطة. لسوء الحظ ، لا تعرض خرائط Apple إحداثيات GPS ، ولكن هناك تطبيقات GPS للمشي لمسافات طويلة التي توفر معلومات الموقع.

  • ما هو تعقب GPS؟

    أجهزة تعقب GPS هي الأجهزة التي تتعقب بيانات الموقع والإبلاغ عنها. تستخدمها الشركات لتتبع مركبات الشركة ، وهناك سيارات تجارية متاحة للآباء لتتبع السائقين المراهقين. حتى أن بعض أجهزة تتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) تقدم تنبيهات في الوقت الفعلي عندما يسرع السائق أو ينحرف عن منطقة معينة.

  • ما هو GPS المساعد؟

    GPS بمساعدة، المعروف أيضًا باسم AGPS ، يجمع معلومات الموقع من الأبراج الخلوية (بدلاً من الأقمار الصناعية) للمساعدة في تحسين دقة GPS على الأجهزة المحمولة. يمكن للمباني إعاقة إشارات الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، لذلك يكون نظام AGPS ضروريًا في بعض الأحيان لتحديد موقعك.