كيف يعمل ملاح GPS

ملاحي GPS

هذا هو نظام تحديد المواقع العالمي (نظام تحديد المواقع العالمي باللغة الإنجليزية) - مجموعة من الأقمار الصناعية المزودة بمعدات استقبال وإرسال ترددات لاسلكية تم إطلاقها بأمر من الإدارة العسكرية - وزارة الدفاع الأمريكية ، والتي تُستخدم لتحديد موقع كائن على سطح الأرض أثناء توجيه الصواريخ نحو الهدف وتنسيق الحركة الفرعية للطيران والبحر والأرض.

سمحت وزارة الحرب الأمريكية للمستخدمين المدنيين باستخدام النظام بدقة أقل. باستخدام جهاز استقبال GPS ، يمكنك تحديد موقعه بدقة على سطح الأرض. اليوم ، بالإضافة إلى أجهزة الاستقبال ذات الأغراض الخاصة ، يتم إنتاج الأجهزة المثبتة في ساعات اليد والهواتف المحمولة ومحطات الراديو المحمولة باليد ، والتي يمكنك من خلالها التنقل عبر التضاريس. يتم استخدامها من قبل المتسلقين ورجال الإنقاذ والسياح.

مبدأ التشغيل ملاحي GPS

يحسب جهاز استقبال GPS موقعه عن طريق قياس الوقت الذي تم فيه إرسال الإشارة من أقمار GPS الصناعية. يرسل كل قمر صناعي رسالة باستمرار تحتوي على معلومات حول وقت إرسال الرسالة ، ونقطة مدار القمر الصناعي الذي تم إرسال الرسائل منه والحالة العامة للنظام والبيانات التقريبية لمدارات جميع الأقمار الصناعية الأخرى. كوكبة GPS. تنتقل هذه الإشارات بسرعة الضوء في الكون ، وبسرعة أبطأ قليلاً عبر الغلاف الجوي. يستخدم جهاز الاستقبال وقت استلام الرسالة لحساب المسافة إلى القمر الصناعي ، والتي يتم من خلالها حساب موضع المستقبل باستخدام المعادلات الهندسية والمثلثية. يتم تحويل الإحداثيات الناتجة إلى نموذج وصفي أكثر ، مثل خطوط الطول والعرض ، أو الموقع على الخريطة ، ويتم عرضها للمستخدم.

نظرًا لأنه من الضروري معرفة الوقت بدقة عالية لحساب الموقع ، فمن الضروري الحصول على معلومات من 4 أقمار صناعية أو أكثر من أجل التخلص من الحاجة إلى ساعات فائقة الدقة. بعبارة أخرى ، يستخدم مستقبل GPS أربع معلمات لحساب أربعة مجاهيل: x و y و z و t.

في بعض الحالات الخاصة ، قد تكون هناك حاجة إلى عدد أقل من الأقمار الصناعية. إذا كان من المعروف سابقًا أنه قابل للإزالة (على سبيل المثال ، الارتفاع فوق مستوى سطح البحر لقارب في المحيط يساوي 0) ، يمكن لجهاز الاستقبال حساب موقعك باستخدام بيانات من ثلاثة أقمار صناعية. أيضًا ، من الناحية العملية ، تستخدم أجهزة الاستقبال معلومات مساعدة مختلفة لحساب الموقع بدقة أقل في حالة عدم وجود أربعة أقمار صناعية.

طلب ملاحي GPS

على الرغم من حقيقة أن مشروع GPS كان يهدف في البداية إلى أغراض عسكرية ، إلا أن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يستخدم اليوم بشكل متزايد للأغراض المدنية. تُباع أجهزة استقبال Gps في العديد من المتاجر التي تبيع الإلكترونيات ، وهي مُدمجة في الهواتف المحمولة والهواتف الذكية وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي. كما يتم تزويد المستهلكين بالعديد من الأجهزة والمنتجات البرمجية التي تتيح لهم رؤية مواقعهم على الخريطة الإلكترونية ؛ أن لديهم القدرة على وضع الطرق مع مراعاة إشارات الطريق ، والانعطافات المسموح بها وحتى الازدحام ؛ ابحث في الخريطة عن منازل وشوارع محددة ، والمذكرات البارزة ، والمقاهي ، والمستشفيات ، ومحطات الوقود والبنية التحتية الأخرى.

جهاز تعقب GPS (أيضًا جهاز تعقب GPS ، ومنارة GPS ، ومحطة GPS) هو جهاز استقبال وإرسال يستخدم نظامين: نظام تحديد المواقع العالمي لتحديد موقع الكائن وأنظمة الاتصالات الخلوية بدقة. من أجل نقل بيانات الموقع (عبر gprs أو edge أو sms) إلى مركز القيادة.

تُستخدم أنظمة تتبع GPS لتحديد الموقع:

1. المركبات (أجهزة تتبع المركبات المتصلة بنظام المركبة الموجود على متن المركبة) ،
2. الأشخاص (أجهزة التتبع الشخصية) ،
3. الحيوانات (مدمجة للغاية ، خفيفة جدًا ، متصلة مباشرة بالياقة).

تشمل استخدامات أجهزة التتبع ما يلي:

1. مراقبة النقل. على سبيل المثال ، يمكن لشركة النقل أو خدمة سيارات الأجرة تثبيت مثل هذا الجهاز على سياراتهم ، وبالتالي تلقي معلومات حول الوقت والمسار الذي تم قطعه.
2. ابحث عن سيارة مسروقة. تحتوي بعض الطرازات على وظيفة إيقاف المحرك عن بُعد. مراقبة الأطفال أو كبار السن. يمكن استخدامه للتحكم في الحركة. في نفس الوقت ، المراقب ، على سبيل المثال ، الوالدين ، لديه الفرصة لإنشاء منطقة يمكن أن يكون فيها طفلهم. عند عبور منطقة محددة مسبقًا ، سيتم إرسال إشارة إنذار إلى كمبيوتر الوالدين أو الهاتف المحمول.

مراقبة المرؤوسين. يساعد GPS-Control على توفير مسار حركة العمال. على سبيل المثال ، مندوبي المبيعات والسائقين والتجار وغيرهم. وبالتالي ، من الممكن تتبعهم ، ما إذا كان موظفو الشركة يتبعون المسار المحدد.

Garmin Ltd. - الشركة المصنعة لمعدات الملاحة GPS.

تأسست الشركة في عام 1989 في Olate ، الولايات المتحدة الأمريكية.

تقع مكاتب GARMIN الرئيسية في العالم في الولايات المتحدة وتايوان والمملكة المتحدة. اعتبارًا من عام 2007 ، كان لدى الشركة أكثر من 7000 متخصص مؤهل في جميع أنحاء العالم.

أجهزة Garmin هي الرائدة في جودة استقبال إشارة الأقمار الصناعية.

من بين جميع الشركات المصنعة لأجهزة الملاحة ، تمتلك Garmin فقط ممثلًا رسميًا في أوكرانيا.

التنقل (الملاحة اللاتينية - التنقل من الملاحة اللاتينية - السباحة والسباحة عبر):

1. نظرية وممارسة مراقبة السفن. مهام الملاحة هي ضمان الملاحة الدقيقة والآمنة والسريعة للسفينة ، وإجراء الحسابات اللازمة للمناورة. يشمل الملاحة أيضًا وسائل تحديد الإحداثيات وقياس الاتجاه والمسافة في البحر واختيار المسارات وعرض مسار السفينة على الخريطة وطرح مسار السفينة وتحديد موقعها في البحر خلف المعالم الساحلية والسماوية وتحت الماء وتقدير الخطأ. أجهزة الملاحة.

تستخدم الوسائل الجيوتقنية وهندسة الراديو والإضاءة والوسائل الفلكية وغيرها في الملاحة.

العديد من الأعمار ، يعني مصطلح التنقل القيم المذكورة أعلاه فقط. في القرن العشرين ، نظرًا لتطور العلوم والتكنولوجيا ، وظهور الطائرات والمركبات الفضائية - نشأت أشياء جديدة للملاحة ، نشأت قيم جديدة للمصطلح. الآن ، بشكل عام ، الملاحة هي عملية إدارة بعض الأشياء (بما في ذلك المعلومات) ، والتي لها طرقها المتأصلة في الحركة في مساحة معينة. هناك عنصران في التنقل:

التبرير النظري والتطبيق العملي لأساليب إدارة الكائن

التوجيه (نوعه هو التوجيه في شبكات المعلومات) ، واختيار المسار الأمثل لمرور كائن في الفضاء.

التوجيه هو عملية تحديد المسار بين الشبكات. يتخذ جهاز التوجيه (أو جهاز التوجيه من جهاز التوجيه الإنجليزي) القرارات بناءً على عنوان IP لمتلقي الحزمة. لإعادة توجيه الحزمة ، تستخدم جميع الأجهزة الموجودة على طول المسار عنوان IP الخاص بالمستلم. لاتخاذ القرار الصحيح ، يحتاج جهاز التوجيه إلى معرفة الاتجاهات والطرق إلى الشبكات البعيدة. هناك نوعان من التوجيه:

التوجيه ثابت - يتم تعيين المسارات يدويًا من قبل المسؤول.

التوجيه الديناميكي - يتم حساب المسارات تلقائيًا باستخدام بروتوكولات التوجيه الديناميكية - RIP و OSPF و EIGRP و IS-IS و BGP و HSRP وما إلى ذلك ، والتي تتلقى معلومات حول تصنيف وحالة قنوات الاتصال من أجهزة التوجيه الأخرى في الشبكة.

نظرًا لتكوين المسارات الثابتة يدويًا ، تتطلب أي تغييرات تطرأ على هيكل الشبكة مشاركة المسؤول لإضافة وإزالة المسارات الثابتة حسب الحاجة. في الشبكات الكبيرة ، يمكن أن تكون صيانة جداول التوجيه يدويًا وقتًا هائلاً للمسؤول. هذا أسهل على الشبكات الأصغر.لا يتمتع التوجيه الثابت بقابلية التوسع التي يتمتع بها التوجيه الديناميكي من خلال متطلبات إضافية للإعداد وتدخل المسؤول. ولكن حتى في الشبكات الكبيرة ، غالبًا ما يتم تكوين المسارات الثابتة لأغراض خاصة بالاقتران مع بروتوكولات التوجيه الديناميكية ، نظرًا لأن التوجيه الثابت أكثر استقرارًا ويتطلب حدًا أدنى من موارد أجهزة جهاز التوجيه للحفاظ على الجدول.

يتم عرض الطرق الديناميكية بطريقة مختلفة. بعد أن يقوم المسؤول بتنشيط وإعداد التوجيه الديناميكي باستخدام أحد البروتوكولات ، يتم تحديث معلومات التوجيه تلقائيًا أثناء عملية التوجيه كلما تم تلقي معلومات توجيه جديدة من الشبكة. تتبادل أجهزة التوجيه الرسائل حول التغييرات في هيكل الشبكة أثناء التوجيه الديناميكي.

الملاحة الجوية (الملاحة الجوية) - علم طرق تحليق الطائرات في مسار وارتفاع معينين وبما يتوافق مع زمن طيران معين.

الأنواع الرئيسية للملاحة الجوية:

1. رحلة على معالم الأرض.
2. الملاحة البوصلة
3. الملاحة الراديوية
4. الملاحة الفضائية.

الملاحة البحرية هي قسم من أقسام الملاحة يدرس مسار السفن والمبررات النظرية والتقنيات العملية لإبحار السفن البحرية.

بروتوكول توجيه البوابة الداخلية المحسّن - (EIGRP) هو بروتوكول توجيه خاص يعتمد على بروتوكول IGRP القديم. EIGRP هو بروتوكول توجيه متجه المسافات تم تحسينه لتقليل تقلب البروتوكول بعد تغييرات هيكل الشبكة ، وتجنب مشاكل حلقة المسار ، واستخدام سعة جهاز التوجيه بشكل أكثر كفاءة واقتصادًا. تدعم أجهزة التوجيه التي تدعم EIGRP أيضًا IGRP وتحول معلومات التوجيه لـ Igrp Neighbours من قياس EIGRP 32 بت إلى قياس IGRP 24 بت. تعتمد خوارزمية تحديد المسار على خوارزمية Dijkstra للبحث العمق أولاً على الرسم البياني. تحسب EIGRP 5 معامِلات لكل قسم من المسار بين المضيفين وتأخذها في الاعتبار:

إجمالي التأخير - إجمالي زمن انتقال الإرسال (دقة ميكروثانية).

الحد الأدنى من النطاق الترددي - الحد الأدنى لعرض النطاق الترددي (بالكيلو بايت / ثانية - كيلو بت / ثانية).

الموثوقية - الموثوقية (الدرجة من 1 إلى 255 ؛ 255 هي الأكثر موثوقية).

حمل - التحميل (التصنيف من 1 إلى 255 ؛ 255 الأكثر تحميلًا).

وحدة النقل القصوى (MTU) (لا يؤخذ في الاعتبار عند حساب المسار الأمثل ، ويؤخذ في الاعتبار بشكل منفصل) - الحد الأقصى لحجم الكتلة التي يمكن نقلها على طول مقطع المسار.

بروتوكول البوابة، BGP (بروتوكول بوابة الحد من اللغة الإنجليزية) هو البروتوكول الرئيسي للتوجيه الديناميكي في الإنترنت.

يختلف BGP عن البروتوكولات الأخرى عن طريق التوجيه الديناميكي ، والغرض منه هو تبادل معلومات المسار ليس بين أجهزة التوجيه الفردية ، ولكن بين الأنظمة المستقلة بالكامل ، وبالتالي ، بالإضافة إلى المعلومات حول المسارات في الشبكة ، فإنه ينقل أيضًا معلومات حول المسارات إلى الأنظمة المستقلة. لا تستخدم BGP الدليل المتري التقني ، ولكنها تختار أفضل مسار بناءً على قواعد الشبكة.