پاورپوینت تعيين موقعيت با GPS

-- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

مقدمه:

      طي چند دهه اخير با ورود تكنولو‍‍‍‍ژي ماهواره به عرصه علوم زمين تحول بزرگي در زمينه حل

مجهولات علمي بشر(كه در گذشته بسيار پيچيده وغير ممكن به نظر مي رسيد) به وجود آمده است.

علوم نقشه برداري و ژئودزي در پي تعيين شكل و ابعاد زمين و تعيين  موقعيت  نقاط واقع  برروي

آن  نيز از اين مشكل مبرا نبوده است.

در قرون گذشته امكان تعيين شكل زمين و تعيين موقعيت جهاني نقاط در يك سيستم منحصر به فرد

و مركزيت يافته درمركز ثقل (سيستم ژئو سنتريك) بوسيله تكنيكهاي سنتي گذشته امري بس مشكل

 وغير ممكن محسوب مي شد.

اسلاید 2 :

ولي با ورود ماهواره هاي  GPS  به عرصه تعيين موقعيت ژئودزي سرانجام پس از سالها علم ژئودزي  با به كارگيري ماهواره ها و اصول تعيين موقعيت جهاني توانست به آساني و به سرعت و با صرف حداقل   هزينه ها به مجهولات مربوط به تعيين موقعيت و تعيين شكل زمين پاسخ مي دهد. GPS سيستمي است كه دامنه كاربرد و كارآيي آن از محدوده علوم مهندسي نقشه برداري ، ژئودزي وفتوگرامتري فراتر رفته و ديگر شاخه ها را همانند سنجش از دور،جغرافيا محيط زيست –تكتونيك، ژئوفيزيك،حمل ونقل،ناوبري،ترافيك وغيره نيزدربرگرفته است.    

GPS همان سيستمي است كه توانسته درمدت زمان كوتاه ، دراكثرعلوم مهندسي كارآيي خويش رابه اثبات برساند. علومي كه درگذشته بامسائل پيچيده اي درگيربوده وبراي حل آنها ،نيازبه انجام محاسبات وقت گير وحل معادلات رياضي پيچيده داشت.

اسلاید 3 :

ازجمله اين مسائل امكان تعيين موقعيت دقيق نقاط ژئودزي است كه استفاده ازروشهاي

سنتي نقشه برداري ، همانند نجوم ژئودزي نياز به محاسبات پيچيده وزمان طولاني دارد.

اماGPS  مي تواند حتي درحين حركت و به همان دقت حالت سكون،تعيين موقعيت

نمايد.روشي كه درهدايت و ناوبري كشتيها وهواپيماها و پرتابه هاي نظامي بسيار كاربرد

دارد.امروزه بزرگترين كشتيها وغول پيكرترين هواپيماها مي توانند دربدترين اوضاع

جوي،بوسيله GPS هدايت وراهبري شوند.

اسلاید 4 :

مفاهيم تعيين موقعيت :

تعيين موقعيت (positioning) اصطلاحا ارائه يكسري پارامتر ها  براي مشخص كردن

وضعيت يك نقطه در يك سيستم مختصات تعريف شده ميباشد.

از انواع مختلف تعيين موقعيت ميتوان تعيين موقعيت مطلق (Point positioning) و

تعيين موقعيت نسبي (Relative positioning)  را نام برد

اسلاید 5 :

مفهوم تعيين موقعيت مطلق
Point Positioning

تعيين موقعيت مطلق:

هدف تعيين بردار R در سيستم مختصات CT ميباشد يا بدست آوردن سه پارامتر  در سيستم مختصات تعريف شده CT است.

سيستم مختصات CT  سيستمي است كه مبداء آن مركز جرم زمين و محور Z آن به سمت قطب متوسط زمين (CIO) و محور X  به سمت نصف النهار گرينويچ و محور Yطوري است كه سيستم دست راستي ميباشد.

اسلاید 6 :

مفهوم تعيين موقعيت نسبي
Relative Positioning

تعيين موقعيت نسبي :

هدف تعيين بردار                      

در سيستم مختصات LA يا بدست آوردن پارامتر هاي  ميباشد . سيستم LA سيستمي است كه مبداء آن نقطه مشاهده و محور Z  به سمت زنيت و محور X  به سمت شمال نجومي و سيستم دست چپي ميباشد.

اسلاید 7 :

شبكه اي از نقاط

وقتي ما در مورد نقاط ثابت صحبت ميكنيم در واقع تعيين موقعيت STATIC را داريم ولي وقتي در مورد نقاط در حال حركت صحبت ميكنيم ما تعيين موقعيت KINEMATIC  را انجام ميدهيم. ما حالت STATIC  را در نقشه برداري و حالت KINEMATIC  را در مباحث ناوبري خواهيم داشت.

حال اگر مختصات يك نقطه مانند P1 معلوم باشد ميتوان با داشتن بردار R12 مختصات P2 را بدست آورد .

در يك شبكه نقاط هم مشابه همين موضوع را خواهيم داشت .

اسلاید 8 :

اندازه گيري نسبت به ماهواره ها

اين اندازه گيري فاصله ممكن است با استفاده از laser باشد و در GPS از امواج در باند L ( 2/1 و 6/1 GHZ) و در روش ترانزيت از فركانس 150 و 400 MHZ

اسلاید 9 :

مفهوم تعيين موقعيت نسبي با ماهواره :

وجود خطاهاي مختلف مثل تاخير اتمسفريك و خطاي ساعت ماهواره  و گيرنده و خطاي افمريز هاي ماهواره و . . .  دقت تعيين موقعيت ماهواره اي را محدود ميكند كه  در تعيين موقعيت نسبي اكثر اين خطاها حذف خواهد شد و نهايتا دقت بهتر از 1+1PPM خواهيم رسيد.

اسلاید 10 :

سيستم تعيين موقعيت نجومی

nقديمی ترين سيستم تعيين موقعيت فضايی است که از هزاران سال پيش وجود داشته است .

nدر اين روش ستارگان را مشاهده و از طريق آن موقعيت نقاط زمينی محاسبه ميگردد .

nموقعيت ستارگان در جداول نجومی مشخص است و براساس مشاهدات امتداد و زمان موقعيت نقاط زمينی را ميتوان بدست آورد .

nمختصات نجومی نقاط يک سری پارامتر های فيزيکی بوده و فيزيک زمين را توصيف مي کنند.

nاز جمله توصيف های فيزيکی زمين:

  -     Precession

  -        Nutation

  - Polar motion

  - ميدان گراويتی زمين و تغييرات وضعيت دورانی زمين و . . . .