موقعیت یاب ماهواره ای GPS

موقعیت یاب ماهواره ای   GPS

  سامانه ی افزایش وسعت محدوده"1 برای گیرنده‌های GPS ترکیبی است از زمین،  فضا و تجهیزات ایستگاهی جهت افزایش حدود استاندارد وضعیت‌یابی "GPS"ها. "ادارهء هوا نوردی فدرال"2 و "وزارت حمل و نقل"3  آمریکا مجری تحقیق و توسعهء  سامانه ی افزایش فضای پوششی (GPS)ها است. این سامانه که جهت افزایش دقت در محاسبهء مکان توسط دستگاه‌های موقعیت‌یاب ماهواره‌ای ایجاد شده است قادر است، سیگنال‌های خطای ناشی از لایهء یونسفر، خطاهای زمانی و خطا‌های مدار‌های ماهواره‌ای را تا حد زیادی کاهش دهد.

کاربرد WAAS

سامانه فوق مرکب از تعداد 25 ایستگاه مرجع زمینی و تعدادی مراکز کنترل ماهواره است. این ایستگاه‌ها می‌بایست خطاهای ناشی از مدار‌های ماهواره‌ای و لایهء یونسفر و اتمسفرفضا را تصحیح نمایند. اغلب ایستگاه‌های تصحیح خطا در آمریکا شمالی واقع شده‌اند، ولی کاربران حتی در آمریکا جنوبی نیز قادر به دریافت سیگنال‌های تصحیح شده خواهد بود. اما این سیگنال‌ها در محدوده‌ی خط استوا دور زمین به سختی قابل دریافت گیرند‌های (GPS) کاربران خواهد بود زیرا وجود درختان و کوه‌ها در خط افق می‌تواند موجب اختلال در مسیر دریافت شود.

 مکان نمای خودکار وسایل نقلیه یا  AVLچیست ؟

مدیریت واحدهای سیار «مکان نمای خودکار وسایل نقلیه یا avl  یک سیستم جاری است که در بخش حمل بقل بر پایه موقعیت یاب ماهواره‌ای (GPS) طراحی و به کارگیری می شود

با رشد و گسترش روز افزون شهرها، مدیران شهری در صدد بر آمدند تا از راه‌های جدیدی جهت نظارت و ساماندهی قوانین مربوط به حمل و نقل در این بخش‌ها استفاده نمایند. یکی از این ابزار‌ها که به تازگی رواج زیادی یافته است، سامانه مکان نمای خودکار وسایل نقلیه است.

هر واحد دارای یک دستگاه گیرنده‌ی تعیین موقعیت ماهواره‌ای (GPS) است که پس از شناسایی مکان، آن را به وسیله شبکه‌ی ارتباطی رادیویی برای ایستگاه مرکزی ارسال می‌نماید.

اساس کار مکان نمای خودکار وسایل نقلیه

 اساس کار این سامانه‌ها بر سه جزء اصلی استوار است که عبارت‌اند از:

- توانایی تعیین موقعیت مکانی وسیله نقلیه.

-  توانایی ارتباط میان وسیله‌ی نقلیه و مرکز کنترل ایستگاه مبنا

- توانایی ارسال موقعیت وسیله‌ی نقلیه به مرکز کنترل.

اجزای تشکیل دهنده‌ی یک سامانه (AVL):

  تجهیزات تعیین موقعیت:

(1-1): بوسیله‌ی دستگاه موقعیت یاب ماهواره‌ای (GPS):

“ جی پی اس" ‌ها،  Gps  ها  معمول‌ترین نوع مکان‌یاب‌های مورد استفاده در وسایل نقلیه هستند. این گیرنده‌ها جهت برآورد دقیق مکان می‌بایست حداقل سیگنال‌های ارسالی از 3 ماهواره را دریافت نمایند. اساس سامانه محاسبه‌ی تعیین موقعیت در این دستگاه‌ها بر مبنای تخمین فاصله‌ی دستگاه گیرنده ی زمینی تا فرستنده‌ی ماهواره‌ای است. 24 ماهواره (GPS) در فضا وجود دارند که در هر ساعت از شبانه‌روز و در هر شرایط آب و هوایی اطلاعات مربوط به مکان و زمان را برای گیرنده‌های زمینی ارسال می‌نمایند.

گیرنده واحد سیار (GPS):

در هر سامانه ارسال موقعیت مکانی نیاز به یک گیرنده‌ی (GPS) برای ارتباط با ماهواره‌ها و محاسبه‌ی دقیق موقعیت خود دارید. این وسیله توانایی سنجش مکان، زمان، جهت و مسیر و نیز سرعت حرکت وسیله‌ی نقلیه را دارا است. البته این کار در GPSهای دقیق می بایست با خطای 1 الی 2 درصد انجام پذیرد.

 (1-2) به وسیله‌ی سامانه (Loran) 3:

روش دیگر تعیین مکان و وضعیت جابجایی وسایل نقلیه استفاده از سامانه (Loran) است. این سامانه یک شبکه‌ی پر قدرت از فرستند‌ه‌های زمینی تحت نظر گارد ساحلی ایالات متحده آمریکا است. سامانه فوق بیشتر جهت مکان‌یابی کشتی‌ها و شناور‌های دریایی مورد استفاده واقع می‌شود. گفتنی است سامانه مذکور که از محدوده‌ی رادیو- بسامدی پایین استفاده می‌کند قادر است بیش از ¾ فضای زمینی و دریایی کشور آمریکا را تحت پوشش قرار دهده گیرنده‌های Loran توانایی سنجش از فواصل بسیار دور از ایستگاه فرستنده سیگنال را دارند و نیز آنها نسبت به حوزه‌های الکترو مغناطیسی قوی،‌ خطوط انتقال نیرو، خطوط راه‌آهن و مشابه این‌ها حساس بوده و می‌توانند تحت تاثیر مخرب آنها قرار‌گیرند و دچار خطا شوند.

تجهیزات ارسال موقعیت:

 دومین جزء از سامانه مکان‌یابی خودکار وسایل نقلیه ارسال موقعیت تعیین شده به ایستگاه مرکزی است. جهت ارسال موقعیت و دیگر موارد به ایستگاه پایه نیاز‌مند وجود یک شبکه‌ی ارتباطی   رادیویی هستیم. اغلب از شبکه‌های سلولی و یا موج کوتاه جهت این ارتباطات استفاده می‌شود. اطلاعات مکانی وسیله‌ی نقلیه‌ی می‌تواند به طور خودکار برای مرکز کنترل ارسال شود و یا بواسطه‌ی سامانه (پایانه اطلاعات متحرک) MDT برای مرکز ارسال گردد.

تجهیزات ایستگاه مرکزی:

ایستگاه مرکزی نیاز به یک سامانه رایانه‌ای، نرم‌افزار‌های مخصوص به همراه نقشه ی محلی و یک فرستنده گیرنده‌ی رادیویی جهت کارهای زیر دارد:

-  مدیریت ارتباطات در شبکه‌ی ارتباطی

-  گزارش وضعیت از تمامی واحد‌های سیار

-  نمایش واحد‌های سیار بر روی یک نقشه‌ی رایانه‌ای در هر لحظه

-  ذخیره اطلاعات دریافتی جهت تجزیه و تحلیل در مراحل بعدی

موارد کاربرد سامانه‌های (AVL)

-امنیت راننده و سرنشینان: در وقایع و حوادث و فوریت‌های پزشکی یا هر وضعیت اضطراری، دیگری راننده تنها با فشار کلید شرایط اضطراری، پیغام  هشدار و موقعیت خود را به ایستگاه‌ مرکزی ارسال و اعلام می نماید.

-  امنیت در مقابل سرقت: در حوادث سرقت سامانه (AVL) کمک شایانی به مکان‌یابی و یافتن وسیله‌ی نقلیه‌ی مسروقه می‌نماید.

- راهنمایی و هدایت: راهنمایی و هدایت رانندگان برای عبور از مسیر‌های نزدیکتر، مطمئن‌تر و افزایش سرعت و امنیت ناوگان حمل و نقل و.....

پایانه اطلاعات سیار

نوعی سامانه انتقال اطلاعات بین واحد‌های سیار و ایستگاه‌ ثابت است که معمولاً  به همراه سامانه مکان‌یابی خودکار وسایل نقلیه (AVL) مورد استفاده قرار می‌گیرد. تبادل داده‌ها در این سامانه نیز از طریق امواج رادیویی انجام می‌پذیرد. به کمک این سامانه ها ایستگاه‌های کنترل قادر به ارسال پیام متنی علاوه بر ارتباط صوتی رادیویی برای یک یاگروهی از واحد‌های سیار خواهند بود.

اکثر این دستگاه‌های دارای یک صفحه‌ی نمایش‌گر بزرگ کریستال مایع (LCD) با قابلیت نمایش کاراکتر‌های حرفی- عددی تا چندین سطر و همچنین چند کلید جهت کارکرد ساده هستند. معمولاً می‌توان تا چندین پیام کوتاه از پیش تعیین شده را به حافظه دستگاه وارد نمود و در مواقع لزوم فقط با فشار چند کلید متن پیام را به مرکز ارسال کرد.

این دستگاه‌ها معمولاً جهت ارسال پیام‌هایی همچون، اطلاعات مسیر، وضعیت آب و هوای منطقه‌ای،‌و ابلاغ مأموریت و نشانی مورد نظر از طرف مرکز کنترل به کار می‌روند.

1- fleet management system

2-Automatic vehicle Location (AVL)

3-  Long Range Navigation (Loran)

4-  Mobile Data Terminals (MDT)