جی پی اس چگونه کار میکند؟

[روانپریش]

سلام دوستان یه سوال داشتم
میخواستم ساده برام توضیح بدین جی پی اس چجوری کار میکنه؟
یه مقدار تحقیق کردم دیدم ماهواره های جی پی اس توی 20000 هزار کیلومتری زمین هستن و سوالم این بود که یعنی یه گوشی موبایل میتونه یه سیگنال رو تا 20 هزار کیلومتری زمین بفرسته؟

[mohsenP3000]

سلام دوستان یه سوال داشتم
میخواستم ساده برام توضیح بدین جی پی اس چجوری کار میکنه؟
یه مقدار تحقیق کردم دیدم ماهواره های جی پی اس توی 20000 هزار کیلومتری زمین هستن و سوالم این بود که یعنی یه گوشی موبایل میتونه یه سیگنال رو تا 20 هزار کیلومتری زمین بفرسته؟

سلام. خیر در واقع می تونه از اون فاصله امواج رو دریافت و پردازش کنه و محلی که هست رو توسط حداقل 3 ماهواره تعیین کنه.

توضیح ساده ش یه فیلم از یوتیوب هست که دانلود کردم بذار ببینم می شه آپلود کرد یا نه برات لینک می ذارم. نمی دونم حجمش چقدره. اگر بالای 1 گیگ باشه نمی تونم ولی کمتر بود حتما برات می ذارم. نسل جدید GPS هم در راهه که علاوه بر مکان، ارتفاع رو هم بهت نشون می ده.:»

[kian98]

سلام دوستان یه سوال داشتم
میخواستم ساده برام توضیح بدین جی پی اس چجوری کار میکنه؟
یه مقدار تحقیق کردم دیدم ماهواره های جی پی اس توی 20000 هزار کیلومتری زمین هستن و سوالم این بود که یعنی یه گوشی موبایل میتونه یه سیگنال رو تا 20 هزار کیلومتری زمین بفرسته؟

سلام
بله، گوشی شما به ماهواره ها سیگنال میفرسته، البته انرژی زیادی هم از باطری مصرف میکنه.
کار GPS پیچیده هست، اما در کل اینطور هست که سنسور GPS گوشی شما با چهار یا سه تا ماهواره در مدار زمین ارتباط برقرار میکنه.
سپس ماهواره به سنسور GPS سیگنال میفرسته و گوشی هم به محض دریافت سیگنال ماهواره، یک سیگنال دیگه به ماهواره میفرسته و همون طور که میدونید امواج رادیویی با سرعت نور حرکت میکنند اما هرچقدر هم سریع باشند به هر حال طی کردن یه فاصله مدت زمانی هر چند کوتاه طول میکشه.
حالا ماهواره میزان تاخیر زمانی از موقعی که به سنسور GPS گوشی شما سیگنال فرستاده و زمانی که سیگنال جدید رو از سنسور GPS گوشی شما دریافت کرده به وسیله ساعت اتمی موجود در خود ماهواره محاسبه میکنه.
این زمان میتونه در حد چند میلی ثانیه باشه. حالا که ماهواره زمان رو بدست آورد کافی هست اون مقدار زمان رو در سرعت نور ( 299792458 متر بر ثانیه ) ضرب کنه تا فاصله خودش از شما رو بدست بیاره و حالا که فاصله رو داره، میتونه با توجه به موقعیت خودش در مدار زمین و بوسیله سه یا دو ماهواره دیگه طول و عرض جغرافیایی شما روی زمین رو بدست بیاره.

مثلا اگر 4 میلی ثانیه ( 0.004 ) یعنی چهار هزارم ثانیه طول کشید تا ماهواره جواب سیگنال خودش که به گوشی شما فرستاده رو دریافت کنه، ماهواره این عدد رو تقسیم بر 2 میکنه چون نیمی از زمان صرف رسیدن سیگنال به گوشی شما و نیمی از زمان هم صرف رسیدن سیگنال جواب از گوشی شما به ماهواره شده یعنی زمان عدد 0.002 خواهد بود. این عدد در سرعت نور ضرب میشه در اون صورت فاصله شما با ماهواره حدود 599584 متر خواهد بود یعنی چیزی در حدود 600 کیلومتر حالا ماهواره این فاصله رو با توجه به موقعیت خودش در فضا میسنجه و بوسیله محاسبات هندسی و روش مثلثاتی موقعیت مکانی سنسور GPS شما رو پیدا میکنه.

البته محاسبات بسیار زیادی انجام میشه، اما ایده ساده اش به این شکل هست.

[روانپریش]

سلام. خیر در واقع می تونه از اون فاصله امواج رو دریافت و پردازش کنه و محلی که هست رو توسط حداقل 3 ماهواره تعیین کنه.

توضیح ساده ش یه فیلم از یوتیوب هست که دانلود کردم بذار ببینم می شه آپلود کرد یا نه برات لینک می ذارم. نمی دونم حجمش چقدره. اگر بالای 1 گیگ باشه نمی تونم ولی کمتر بود حتما برات می ذارم. نسل جدید GPS هم در راهه که علاوه بر مکان، ارتفاع رو هم بهت نشون می ده.:»

دوست عزیز اینجوری که منطقی به نظر نمیاد حتما باید گوشی یه سگنالی بفرسته به ماهواره تا محل رو تعیین کنه یک طرفه که ماهواره نمیتونه محل رو تعیین کنه درسته؟

[روانپریش]

سلام
بله، گوشی شما به ماهواره ها سیگنال میفرسته، البته انرژی زیادی هم از باطری مصرف میکنه.
کار GPS پیچیده هست، اما در کل اینطور هست که سنسور GPS گوشی شما با چهار یا سه تا ماهواره در مدار زمین ارتباط برقرار میکنه.
سپس ماهواره به سنسور GPS سیگنال میفرسته و گوشی هم به محض دریافت سیگنال ماهواره، یک سیگنال دیگه به ماهواره میفرسته و همون طور که میدونید امواج رادیویی با سرعت نور حرکت میکنند اما هرچقدر هم سریع باشند به هر حال طی کردن یه فاصله مدت زمانی هر چند کوتاه طول میکشه.
حالا ماهواره میزان تاخیر زمانی از موقعی که به سنسور GPS گوشی شما سیگنال فرستاده و زمانی که سیگنال جدید رو از سنسور GPS گوشی شما دریافت کرده به وسیله ساعت اتمی موجود در خود ماهواره محاسبه میکنه.
این زمان میتونه در حد چند میلی ثانیه باشه. حالا که ماهواره زمان رو بدست آورد کافی هست اون مقدار زمان رو در سرعت نور ( 299792458 متر بر ثانیه ) ضرب کنه تا فاصله خودش از شما رو بدست بیاره و حالا که فاصله رو داره، میتونه با توجه به موقعیت خودش در مدار زمین و بوسیله سه یا دو ماهواره دیگه طول و عرض جغرافیایی شما روی زمین رو بدست بیاره.

مثلا اگر 4 میلی ثانیه ( 0.004 ) یعنی چهار هزارم ثانیه طول کشید تا ماهواره جواب سیگنال خودش که به گوشی شما فرستاده رو دریافت کنه، ماهواره این عدد رو تقسیم بر 2 میکنه چون نیمی از زمان صرف رسیدن سیگنال به گوشی شما و نیمی از زمان هم صرف رسیدن سیگنال جواب از گوشی شما به ماهواره شده یعنی زمان عدد 0.002 خواهد بود. این عدد در سرعت نور ضرب میشه در اون صورت فاصله شما با ماهواره حدود 599584 متر خواهد بود یعنی چیزی در حدود 600 کیلومتر حالا ماهواره این فاصله رو با توجه به موقعیت خودش در فضا میسنجه و بوسیله محاسبات هندسی و روش مثلثاتی موقعیت مکانی سنسور GPS شما رو پیدا میکنه.

البته محاسبات بسیار زیادی انجام میشه، اما ایده ساده اش به این شکل هست.

منم همینو میخواستم بدونم که یه گوشی این قدرت رو داره که این سیگنال رو این همه مسافت بفرسته؟
و اینکه شاید یه روز تکنولوژی بیاد که که بشه گوشی موبایل دیتا رو بدون واسه مستقیم از ماهواره بگیره و ارسال کنه؟

[srx190d]

احتمال اینکه گوشی دریافت کننده باشه منطقی تر تا ارسال کننده
چون الان GPS هایی داریم که با باتری قلمی کار میکنن و به نظر ارسال اطلاعات ممکن نباشه

Sent from my SM-G950F using Tapatalk

[mohsenP3000]

دوست عزیز اینجوری که منطقی به نظر نمیاد حتما باید گوشی یه سگنالی بفرسته به ماهواره تا محل رو تعیین کنه یک طرفه که ماهواره نمیتونه محل رو تعیین کنه درسته؟

دوست عزیزم اگر گوشی یا هر وسیله GPS دار دیگه امکان ارسال کوچکترین داده ای به ماهواره ها رو داشت الان جزو کالاهای قاچاق بود و امکان دسترسی به اون وجود نداشت.

نیازی به گفتن نیست ولی بهتره بدونید دستگاهی بسیار پیشرفته جهت نقشه برداری وجود دارد که با دقت هزارم میلیمتر کار می کند و اون هم از GPS استفاده می کند این دستگاه در ایران قیمتی حدود 1 میلیارد تومن دارد و دقت و طرز کارش واقعا شگفت انگیزه.

ولی نه اینطور که فرمودید نیست تمام این دستگاه ها تنها از ماهواره اطلاعاتی دریافت می کنند و پزدازشگر آن ها بر اساس آن مداوم محاسبه می کنه که مکان شما کجاست که معمولا اگر حداقل 3 ماهواره سیگنال دهند جای شما با دقت بالایی نمایش داده می شود.

تا حالا از GPS های پیشرفته Garmin یا فوق العاده HUGEL استفاده کردید؟ توی اون ها موقعیت ماهواره ها و تعداد شون و میزان سیگنال هم نمایش داده می شود و اگر تو نت دفترچه راهنمای یکی از این محصولات رو بخونید متوجه می شید که تنها قابلیت دریافت سیگنال رو دارند و محاسبات مکانی به سخت افزارشون بستگی دارد.:»:»:»

[mohsenP3000]

و اینکه شاید یه روز تکنولوژی بیاد که که بشه گوشی موبایل دیتا رو بدون واسه مستقیم از ماهواره بگیره و ارسال کنه؟ این اتفاق که سال ها پیش رخ داده و تمام دستگاه های صرفا GPS دار اینطور کار می کننند. مثلا در گوشی X6 نوکیا این طور هست. البته فقط دریافت نه ارسال:»

[kian98]

منم همینو میخواستم بدونم که یه گوشی این قدرت رو داره که این سیگنال رو این همه مسافت بفرسته؟
و اینکه شاید یه روز تکنولوژی بیاد که که بشه گوشی موبایل دیتا رو بدون واسه مستقیم از ماهواره بگیره و ارسال کنه؟


بله میتونه بفرسته، چون موضوع هدایت سیگنال به سمت ماهواره نیست، بله GPS یک موج رادیویی میفرسته و این موج در تمام جهات فضا پخش میشه، مثل زمانی که شما یک سنگ داخل دریاچه میندازید و داخل آب موج ایجاد میشه، و خاصیت مهم موج های رادیویی این هست که به دلیل فرکانس بسیار پایین و طول موج بسیار بلند میتونن با انرژی خیلی کمی مسافت های فوق العاده زیادی رو طی کنن مثل تصویر زیر:

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

تصویر بالا مقایسه طول موج های امواج الکترومغناطیس با اشیاء هست.

اون پستی و بلندی ها فرکانس هستند

و فاصله بین هر دو قله میشه طول موج.

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

هرچقدر طول یک موج الکترومغناطیس کوتاه تر باشه انرژی بیشتری میتونه حمل کنه و به عبارتی فرکانس بالاتری هم خواهد داشت اما در عوض فاصله کوتاه تری رو هم طی میکنه مثل ترافیک هرچقدر ترافیک روان تر باشه فاصله بین ماشین ها از هم بیشتره اما تعداد ماشین کمتری هم از مسیر عبور میکنند اما اگر ترافیک سنگین باشه یعنی فاصله ماشین ها از هم کمتره اما تعداد ماشین خیلی زیادی هم دارن در مسیر حرکت میکنن.

موج گاما بیشترین فرکانس رو داره برای همین انرژی زیادی حمل میکنه ( این انرژی اونقدر زیاد هست که میتونه پیوند های مولکولی رو بشکنه)، اما در عوض مسافت بسیار کمی رو هم نسبت به انرژی خودش طی میکنه.

به عبارتی

طول موج بیشتر = انرژی کمتر
طول موج کمتر = انرژی بیشتر

اما موج رادیویی در تصویر بالا کمترین فرکانس رو داره اما در عوض چیزی بین 1 تا 1000 متر طول موج داره، یعنی موبایل شما میتونه با کمترین انرژی موج رادیویی بفرسته که میتونه مصافت های زیادی رو طی کنه و به راحتی به فضا برسه.
ماهواره نیاز به اطلاعات زیادی نداره، فقط کافیه سیگنال هایی به عنوان علامت از گوشی دریافت کنه تا بتونه موقعیت رو بر اساس جایگاه خودش در فضا محاسبه کنه.


و اینکه شاید یه روز تکنولوژی بیاد که که بشه گوشی موبایل دیتا رو بدون واسه مستقیم از ماهواره بگیره و ارسال کنه؟

این تکنولوژی در حال حاضر وجود داره و کمپانی SpaceX هم داره بوسیله ارسال ماهواره های زیاد در مدار زمین سعی میکنه تا به تمام نقاط سیاره دسترسی به اینترنت رو بده.

[روانپریش]

دوست عزیزم اگر گوشی یا هر وسیله GPS دار دیگه امکان ارسال کوچکترین داده ای به ماهواره ها رو داشت الان جزو کالاهای قاچاق بود و امکان دسترسی به اون وجود نداشت.

نیازی به گفتن نیست ولی بهتره بدونید دستگاهی بسیار پیشرفته جهت نقشه برداری وجود دارد که با دقت هزارم میلیمتر کار می کند و اون هم از GPS استفاده می کند این دستگاه در ایران قیمتی حدود 1 میلیارد تومن دارد و دقت و طرز کارش واقعا شگفت انگیزه.

ولی نه اینطور که فرمودید نیست تمام این دستگاه ها تنها از ماهواره اطلاعاتی دریافت می کنند و پزدازشگر آن ها بر اساس آن مداوم محاسبه می کنه که مکان شما کجاست که معمولا اگر حداقل 3 ماهواره سیگنال دهند جای شما با دقت بالایی نمایش داده می شود.

تا حالا از GPS های پیشرفته Garmin یا فوق العاده HUGEL استفاده کردید؟ توی اون ها موقعیت ماهواره ها و تعداد شون و میزان سیگنال هم نمایش داده می شود و اگر تو نت دفترچه راهنمای یکی از این محصولات رو بخونید متوجه می شید که تنها قابلیت دریافت سیگنال رو دارند و محاسبات مکانی به سخت افزارشون بستگی دارد.:»:»:»

بعید میدونم چطور ماهواره میتونه یه طرفه مکان یه موبایل رو بدون دریافت سیگنال ازش نشون بده؟
حتما گوشی هم سیگنالی به ماهواره میفرسته
نظر بقیه دوستان چیه؟

[روانپریش]

بله میتونه بفرسته، چون موضوع هدایت سیگنال به سمت ماهواره نیست، بله GPS یک موج رادیویی میفرسته و این موج در تمام جهات فضا پخش میشه، مثل زمانی که شما یک سنگ داخل دریاچه میندازید و داخل آب موج ایجاد میشه، و خاصیت مهم موج های رادیویی این هست که به دلیل فرکانس بسیار پایین و طول موج بسیار بلند میتونن با انرژی خیلی کمی مسافت های فوق العاده زیادی رو طی کنن مثل تصویر زیر:

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

تصویر بالا مقایسه طول موج های امواج الکترومغناطیس با اشیاء هست.

اون پستی و بلندی ها فرکانس هستند

و فاصله بین هر دو قله میشه طول موج.

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

هرچقدر طول یک موج الکترومغناطیس کوتاه تر باشه انرژی بیشتری میتونه حمل کنه و به عبارتی فرکانس بالاتری هم خواهد داشت اما در عوض فاصله کوتاه تری رو هم طی میکنه مثل ترافیک هرچقدر ترافیک روان تر باشه فاصله بین ماشین ها از هم بیشتره اما تعداد ماشین کمتری هم از مسیر عبور میکنند اما اگر ترافیک سنگین باشه یعنی فاصله ماشین ها از هم کمتره اما تعداد ماشین خیلی زیادی هم دارن در مسیر حرکت میکنن.

موج گاما بیشترین فرکانس رو داره برای همین انرژی زیادی حمل میکنه ( این انرژی اونقدر زیاد هست که میتونه پیوند های مولکولی رو بشکنه)، اما در عوض مسافت بسیار کمی رو هم نسبت به انرژی خودش طی میکنه.

به عبارتی

طول موج بیشتر = انرژی کمتر
طول موج کمتر = انرژی بیشتر

اما موج رادیویی در تصویر بالا کمترین فرکانس رو داره اما در عوض چیزی بین 1 تا 1000 متر طول موج داره، یعنی موبایل شما میتونه با کمترین انرژی موج رادیویی بفرسته که میتونه مصافت های زیادی رو طی کنه و به راحتی به فضا برسه.
ماهواره نیاز به اطلاعات زیادی نداره، فقط کافیه سیگنال هایی به عنوان علامت از گوشی دریافت کنه تا بتونه موقعیت رو بر اساس جایگاه خودش در فضا محاسبه کنه.



این تکنولوژی در حال حاضر وجود داره و کمپانی SpaceX هم داره بوسیله ارسال ماهواره های زیاد در مدار زمین سعی میکنه تا به تمام نقاط سیاره دسترسی به اینترنت رو بده.
ممنون دوست عزیز اما این سوال برای من خیلی مهمه که آیا گوشی موبایل جواب سیگنال دریافتی از ماهواره رو به خود ماهواره میفرسته باز؟
بعد این کمپانی SpaceX که میگین اینترنت رو بدون هیچ واسطه ای برای استفاده کننده ها فراهم میکنه

[روانپریش]

احتمال اینکه گوشی دریافت کننده باشه منطقی تر تا ارسال کننده
چون الان GPS هایی داریم که با باتری قلمی کار میکنن و به نظر ارسال اطلاعات ممکن نباشه

Sent from my SM-G950F using Tapatalk

چطور ممکنه بدون دریافت پاسخ ماهواره بتونه محل یه گوشی رو تعیین کنه>؟

[srx190d]

چطور ممکنه بدون دریافت پاسخ ماهواره بتونه محل یه گوشی رو تعیین کنه>؟

ماه واره که موقعیت گوشی رو مشخص نمیکنه
گوشی موقعیت خودش رو پیدا می‌کنه
مکان فرستنده همیشه ثابت در فضا با ی کد خاص اطلاعات مکانی خودش رو میفرستد زمین
هر دستگاهی این اطلاعات رو از حداقل سه جهت بگیره می‌تواند موقعیت خودش رو مشخص کنه


Sent from my iPhone using Tapatalk

[روانپریش]

ماه واره که موقعیت گوشی رو مشخص نمیکنه
گوشی موقعیت خودش رو پیدا می‌کنه
مکان فرستنده همیشه ثابت در فضا با ی کد خاص اطلاعات مکانی خودش رو میفرستد زمین
هر دستگاهی این اطلاعات رو از حداقل سه جهت بگیره می‌تواند موقعیت خودش رو مشخص کنه


Sent from my iPhone using Tapatalk
پس یعنی شما میگین که گوشی هیچ سیگنالی به ماهواره نمیفرسته؟

[srx190d]

پس یعنی شما میگین که گوشی هیچ سیگنالی به ماهواره نمیفرسته؟

احتمال زیاد نه

[روانپریش]

احتمال زیاد نه

ممنون
کسی هست اطلاع دقیق تری داشته باشه؟

[iman_s]

مگه شما با رادیو جیبی اف ام موفق میشی کانال رادیو بگیری چیزی به مبدا ارسال میکنی؟
جی پی اس هم گیرنده هست نه فرستنده.فقط کد دریافتی از چندتا ماهواره رو میگیره و پردازش میکنه و موقعیت رو اعلام میکنه