كيف يعمل GPS [شرح MakeUseOf]

الإعلانات

بصفتي لاعب متحمس ، فوجئت بالعلاقة بين الميزات الشبيهة بنظام GPS في ألعاب الفيديو الحديثة وانتشار تقنية GPS في الحياة الدنيوية. عندما كنت طفلاً ، كانت الخرائط الورقية ورسم الخرائط لا تزال شائعة ؛ إذا ضاعت ، عانيت من ذلك ووجدت طريقك إلى وجهتك. في الوقت الحاضر ، لدينا عجائب GPS لإرشادنا هناك والعودة مرة أخرى.

أنا أبلغ من العمر 24 عامًا فقط ، لذا لا أقصد أن أبدو وكأن عصر ما قبل GPS كان "العصر الذهبي" أو أي شيء من هذا القبيل. أنا أقدر راحة GPS وقد وفر مؤخرتي في أكثر من اثنتي عشرة مناسبة. ولكن مثل الكثير من التكنولوجيا ، نميل إلى اعتبارها أمرا مفروغا منه. أعلم أنني أفعل.

ماذا يكون GPS؟ هل تعرف كيف يعمل GPS؟ ما سر الدقة التي تقدمها؟ استمر في القراءة لتتعرف على الفكر المثير للإعجاب الذي ساهم في بناء هذا النظام الملاحي الرائع.

ما هي النقطة المشتركة بين الطاقة النووية ، الأنترنيت الإنترنت وشبكة الويب العالمية ليستا الشيء نفسه [MakeUseOf تشرح]تم استخدام المصطلحين "الإنترنت" و "الشبكة العالمية" بالتبادل منذ أن أصبحت الإنترنت نفسها "أداة" منزلية شائعة مثل الكهرباء أو تلفزيون الكابل. يتحدث الناس عن "تصفح الإنترنت" و ... اقرأ أكثر

و GPS؟ بدأوا جميعًا كمشاريع تهدف إلى تعزيز التفوق التكنولوجي للولايات المتحدة على بقية العالم. على وجه التحديد ، الحافة التكنولوجية من الجيش. سيسمح الإنترنت بالاتصال السريع لمسافات طويلة ؛ الطاقة النووية يمكن أن تكون مدمرة ومولدة للطاقة ؛ و GPS يعني سهولة الملاحة للقوات العسكرية من خلال التضاريس الأجنبية.

النظام العالمي لتحديد المواقع ، والذي يعني نظام تحديد المواقع العالميهو في الواقع شبكة مكونة من 27 قمرًا صناعيًا يدور حول الأرض. من بين هذه الأقمار الصناعية البالغ عددها 27 قمرًا صناعيًا ، هناك 24 قيد الاستخدام حاليًا والثلاثة المتبقية موجودة كسلسلة أعطال في حالة أحد الأعطال الـ 24. بناءً على ترتيب هذه الأقمار الصناعية ، يمكن رؤية أربعة من هذه الأقمار الصناعية على الأقل في السماء في أي وقت معين.

بالتزامن مع الأقمار الصناعية التي تدور في مدار ، هناك خمس محطات مراقبة على سطح الأرض: المحطة الرئيسية (في كولورادو) وأربع محطات غير مأهولة موضوعة في مواقع بعيدة قريبة من خط الاستواء قدر الإمكان (هاواي هي واحدة من تلك مواقع). تقوم هذه المحطات غير المأهولة بجمع البيانات من الأقمار الصناعية وإعادة توجيهها إلى المحطة الرئيسية ، التي تفسر وتجري تعديلات قبل إعادة البيانات المناسبة إلى الأقمار الصناعية GPS.

على الرغم من أن هذا النظام كان مخصصًا للاستخدام العسكري ، إلا أن الولايات المتحدة فتحت النظام في عام 1983 استخدام مدني ولهذا السبب يمكننا استخدام هذه الأقمار الصناعية اليوم للعثور على أقرب ستاربكس لدينا في لحظة لدينا الأصابع.

حسنًا ، لدينا هذا النظام العالمي من الأقمار الصناعية والمحطات التي تتغير باستمرار في الغلاف الجوي للأرض وتنقل البيانات ذهابًا وإيابًا. كيف تدخل أجهزتنا المحمولة وأجهزة تتبع السيارات إلى النظام لمعرفة أين نحن بالضبط؟ وإذا كان هناك الكثير من الأقمار الصناعية تطفو حولها ، فلماذا تفشل إشارة GPS أحيانًا هل تعبت من اتصال بيانات تطبيق GPS الخاص بك؟ جرّب 3 خرائط محدثة بلا اتصال بالإنترنت [Android]منذ وقت ليس ببعيد ، غطى كريس ثلاثة من أفضل تطبيقات GPS المتاحة على Android. منذ ذلك الحين ، أصدرت العديد من تطبيقات GPS الأخرى أو تلقت تحديثات رئيسية. هل يقارن هؤلاء الوافدون الجدد بشكل إيجابي مع أولئك الذين استعرضهم ... اقرأ أكثر ?

فكر في ما تستخدمه للملاحة GPS. سواء كانت لوحة أجهزة القياس من TomTom أو تطبيق الخرائط من جوجل كيف تعمل خرائط جوجل؟يستخدم الملايين من الأشخاص خرائط Google يوميًا وقد تكون واحدًا منهم ، ولكن كيف تعمل في الواقع وكيف تحافظ Google على دقتها بشكل جيد؟ اقرأ أكثر ، الفكرة هي نفسها: جهازك هو جهاز استقبال GPS. بمعنى آخر ، يستقبل جهازك بيانات من أقمار GPS الصناعية في الأعلى. أي نوع من البيانات؟ ببساطة ، يخبر كل قمر صناعي جهازك المسافة بينك وبين ذلك القمر الصناعي.

في هذه المرحلة ، قد تكون مرتبكًا قليلاً لأنك تعتقد أنك بحاجة إلى أكثر من المسافة من كائن لتحديد موقعك بالضبط. وستكون على حق! باستخدام المسافة من كل قمر صناعي ، يمكن لجهاز GPS الخاص بك استخدام تقنية تسمى التثليث لتجد مكانك.

تخيل أنك تائه في البرية. إذا اتصلت بصديقك في فيلادلفيا وكان يعرف بطريقة سحرية بالضبط كم كنت بعيدًا عنه ، فسيخبرك أنك على بعد 400 ميل من فيلادلفيا. مع العلم أن هذا ليس كافيًا ، لأن هذه المسافة من نقطة واحدة يمكن أن تعني أي نقطة على طول دائرة نصف قطرها 400 ميل حول تلك النقطة.

لذا اتصل بصديق ثانٍ في مدينة نيويورك وقال أنك على بعد 300 ميل. الآن لديك دائرتان من المسافة وكل نقطة على طول تلك الدوائر هي مكان محتمل حيث يمكنك أن تكون في هذه اللحظة. كما ترى ، تتقاطع الدائرتان في نقطتين: بناءً على بيانات المسافة ، فأنت تعلم أنك في أي من هذه النقاط.

وإذا اتصلت بصديق ثالث وقال لك أنك على بعد 200 ميل من نيوارك ، فستكون لديك ثلاث دوائر تتقاطع في مكان واحد. هذا هو مكانك.

تستخدم تقنية GPS هذه التقنية نفسها حيث يمكن رؤية كل قمر صناعي كأحد أصدقائك من المثال أعلاه. ولكن نظرًا لأن الأقمار الصناعية تعمل في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، عليك أن تتخيل تقاطع المجالات بدلاً من الدوائر. اجمع بين هذه البيانات وحقيقة أنه يجب أن تكون واقفاً على سطح الأرض (الذي يمثل المجال الرابع) ومن السهل جداً العثور على مكانك.

للحصول على بيانات GPS دقيقة ، تحاول معظم الأجهزة الاتصال بأربعة أقمار صناعية على الأقل. ولهذا السبب يستغرق جهازك أحيانًا وقتًا طويلاً لتحديث مواقع GPS. وهذا أيضًا سبب عدم وجود إشارة في بعض الأحيان: قد تكون متصلاً بقمر صناعي واحد أو اثنين ، لكن هذا ليس كافيًا.

بالطبع ، هناك الكثير من الرياضيات والعلوم وراء كيفية عمل GPS. على سبيل المثال ، التعويض عن تأخر الإشارة بين الأقمار الصناعية وأجهزة الاستقبال (تتحرك الموجات اللاسلكية بسرعة كبيرة فقط). تساءلت لماذا يقتل GPS بطارية هاتفك 10 نصائح مجربة ومختبرة لإطالة عمر البطارية على Androidهل تعاني من ضعف عمر البطارية على Android؟ اتبع هذه النصائح للحصول على المزيد من العصير من بطارية جهاز Android الخاص بك. اقرأ أكثر ? ذلك لأن هاتفك يحتاج إلى تصحيح الأخطاء في الحساب باستمرار.

آمل أن تكون قد تعلمت القليل عن GPS وكيف يعمل. في الواقع ، لم أكن أعرف كيف يعمل كل شيء حتى أجريت بحثًا عن هذه المقالة والفكرة الكامنة وراءها رائعة وذكية. إذا كنت لا تزال لا تفهم ذلك ، ربما لم أشرح ذلك جيدًا بما فيه الكفاية ؛ في هذه الحالة ، أحثكم على طرح أسئلة في التعليقات للتوضيح.

ائتمانات الصورة: شبكة GPS عبر Shutterstock, هاتف GPS عبر Shutterstock, الأقمار الصناعية GPS عبر Shutterstock