پروژه های من

دانلود پروژه GPS

مقدمه

از زمان ماقبل تاريخ مردم سعي مي كردند يك راه قابل اطمينان پيدا كنند كه به آنها بگويد كجا هستند و حتي آنها را به جاييكه مي روند راهنمايي كرده و سپس به خانه بازگرداند. مردمان غار نشين وقتي كه براي تهيه غذا به شكار مي رفتند  احتمالا از سنگها و شاخه هاي كوچك براي علامت گذاري مسير خود استفاده مي كردند . ملوانان نيز ابتدا سواحل را به دقت دنبال مي كردند تا از گم شدنشان جلوگيري كنند.  وقتي دريانوردان اوليه در درياهاي باز(اقيانوسها ) كشتيراني كردند ، دريافتند كه مي توانند مسير خود را با دنبال كردن ستاره ها ترسيم كنند. فنيقيهاي باستان از ستاره شمالي براي سفر به مصر و جزيره كرت استفاده مي كردند. بر طبق گفته الهه آتنا به اوديسه گفته است كه هنگام سفر كردن در جزيره كاليپسو" دب اكبر را سمت راست خود قرار بده". متاسفانه براي اوديسه و ديگر دريانوردان ستاره ها فقط در شب و تنها در شب هاي صاف قابل رويت هستند. پيشرفت مهم بعدي در امر ناوبري كشف قطب نماي مغناطيسي و دستگاه زاويه ياب (sextant ) بود. عقربه قطب نما هميشه نقطه شمالي را نمايش مي دهد، بنابراين هميشه دانستن جهت مسيري كه در آن حركت مي كنيم را ممكن مي سازد.  روند گسترش شهرها و مقوله شهر نشيني وپيامدهاي ناشي از آن مديريت و برنامه ريزي امورشهري ساماندهي وضعيت شهرها و نيز خدمات مورد نياز شهروندان را بسيار پيچيده كرده است . ترافيك سنگين درون شهري عدم امداد رساني به موقع در شرايط بحران بي نظمي در وسايل حمل و نقل عمومي و عدم برنامه ريزي صحيح در جهت كاركرد منظم آنها براي ارائه خدمات بهتر به شهر نشينان و مواردي از اين قبيل از دغدغه هاي مهم مديران و برنامه ريزان مي باشد . در كشورهاي رشد يافته و نيز در حال رشد با بهره گيري از تكنولوژيهاي به روز و جديد توانسته اند بر بعضي از مشكلات فوق فائق آيند و بتوانند در جهت برنامه ريزي وحل مشكلات قدمهاي مهمي بردارند. با ظهور فناوري ماهواره اي و مخصوصا سيستمهاي تعيين موقعيت ماهواره اي همچون GPS افق جديدي در حل بسياري از مشكلات پيش روي بشر در اين زمينه گشوده شده است . در گذشته امكان تعيين موقعيت نقاط در يك سيستم متمركز و با دقت بالا آرزوي بشر بود ولي اين آرزو غير ممكن مي نمود .اما با ورود ماهواره هاي GPS به عرصه تعيين موقعيت جهاني دستيابي به بسياري از مجهولات در رشته هاي مختلف علمي فراهم شد. امروزه مي بينيم كه اين سيستم در بسياري از شاخه هاي مختلف علوم بخصوص در زمينه ناوبري خودرويي و حمل و نقل گسترش يافته است .بحث استفاده از GPS در حمل و نقل شهري در بعضي از كشورهاي پيشرفته امري است كه در سالهاي پيش شروع شده است و روند  رو به گسترشي را ادامه مي دهد . در اين تحقيق نتايج بررسي هاي انجام شده در رابطه با صنعت ناوبري در كشورهاي مختلف جهاني ارائه گرديده است . بررسي دستاوردهاي اين كشورها در زمينه بكارگيري GPS مي تواند در حل مشكلات كشورمان تا ثير بسزايي داشته باشد .

امروزه در اكثر كشور هاي پيشرفته از سيستم تعيين موقعيت ماهواره اي جهاني GPS  جهت افزايش بهره وري در حمل ونقل شهري استفاده مي شود . در اروپا تاكسي هاي مجهز به اين سيستم قادرند در كوتاه ترين زمان به مشتري سرويس دهند و حتي قبل از حركت به سوي مقصد با بررسي كليه مسيرهاي ممكن و موانع و امكانات موجود در مسير هزينه مسافر را محاسبه و به مشتري اعلام نمايند. ضمن اينكه تا كسي ها در مواقع اضطراري قادرند تا با گزارش لحظه به لحظه و اتوماتيك موقعيت خود پليس و يا نيروهاي امدادي را در رسيدن به موقعيت خود ياري نمايند. كاميونها يي كه به صورت ترانزيتي عمل مي كنند در هر كجاي دنيا كه باشند توسط صاحب كالا و  يا بيمه كننده كالا مورد نظارت قرار مي گيرند و هر گونه تخلفي اعم از خروج از مسير سرعت غير مجاز باز شدن غير مجاز درب كانتينرها و.... از چشم مامورين نظارت دور نمي ماند. مكانيزه شدن سيستم حمل و نقل ريلي ديگر چيز تازه اي نيست مدتهاست كه در كشورهايي همچون آلمان مركز كنترل مركزي ر اه آهن با مغز هاي الكترونيكي خود كار سوزن بانان خسته وخواب آلود را انجام مي دهد. اكنون پليس با كمك اين سيستم علاوه بر اينكه قادر است در داخل خودروي خود موقعيت خود را بر روي نقشه هاي نجومي مشاهده نمايد و بهترين مسيرها را براي انجام عمليات برگزيند قدرت مانور فوق العاده اي به سبب نظارت فرماندهي پيدا كرده است خودروهاي امدادو آتش نشاني به مدد اين سيستم در كمترين زمان ممكن به ياري نيازمندان مي شتابند و خودروهاي خدمات شهري بهترين سرويس را به مشتريان ارائه مي نمايند.  همواره يكي از نيازهاي بشر امر موقعيت يابي و تعيين دقيق مكان جغرافيايي خويش و احيانا زمان دقيق بوده است.  اين امر بويژه در ناوبري از جمله كشتيراني و در دهه هاي اخير هوابيمايي اهميت قابل توجه داشته است. در ناوبري كه بطور خلاصه علم راهبردي يك شخص يا يك وسيله از يك مكان به ديكر است از روشهاي گوناگوني استفاده مي شود كه آخرين دستاورد تكنولوژي در اين زمينه سيستم GPS است. ناوبري از طريق رويت دقيق ستارگان و شناخت دقيق منطقه نسبتا كوچكي  انجام مي گرفت كه نسل به نسل منتقل مي شد. اختراع قطب نما كشف مهمي بود زيرا مسافران با آن جهت يابي مي كردند اما به تنهايي نمي توانست موقعيت فرد را تعيين كند. ارتفاع سنج و زاويه ياب نيز دورنماي جديدي را در زمينه سير و سفر گشودند.در ناوبري به كمك ستارگان به تجربه و تمرين نياز داشت دقت آن نيز حدود يك مايل بود و در هواي نامساعد هيچ نوع جهت يابي امكان پذيرنبود تمام اين موانع با استفاده از امواج راديويي بر طرف شد . لوران اولين سيستم ناوبري بود كه در تمام شرايط آب و هوايي مي توانست كار كند. اين سيستم توسط مؤسسه تكنولوژي ماساچوست امريكا ساخته شد و در طول جنگ جهاني دوم براي هدايت نيروهاي متحدين استفاده گرديد .  بعد از جنگ جهاني سيستم OMEGA براي پوشش دادن بخش بزرگتري از سطح كره زمين طراحي شد از فركانس هاي پايين تري براي ايجاد شبكه فراگير استفاده مي كرد ولي دقتش نسبت به سيستم قبلي كم شده بود .اين سيستم هاي ناوبري اصول كارشان بر اساس چهار ايستگاه زميني بود كه يك ايستگاه به عنوان ايستگاه اصلي و سه ايستگاه ديگر به عنوان ايستگاههاي وابسته در نظر گرفته مي شدند تعداد زيادي از اين ايستگاهها بر سطح زمين نصب شده بودند هر كدام از اين ايستگاهها فركانس خاصي را ارسال مي كردند .اين فركانس ها توسط گيرنده ها دريافت مي شد و گيرنده با انجام محاسبات ناوبري مي توانست موقعيت خود را تعيين نمايد.  به استثناي سيستم OMEGA كه بخش زيادي از كره زمين را پوشش مي داد سيستم هاي ناوبري ديگر به صورت محلي مي كردند از طرفي سيستم OMEGA دقت پاييني داشت.بنابراين نياز به يك سيستم تعيين موقعيت جهاني كه تمام  كره زمين را پوشش دهد و داراي دقت كافي نيز باشد احساس مي شد .

بعد از پرتاب موشك SPUTNK-1 توسط شوروي سابق در سال 1957 اين نظريه اثبات شد كه موقعيت ماهواره را مي توان با استفاده از شيفت دوپلر  فرستنده ي راديويي به دست آورد و بنابراين اگر موقعيت ماهواره مشخص باشد مي توان موقعيت هاي  زميني را نيز با اندازه گيري شيفت دوپلر به دست آورد .در طي اين مطلب ايالات متحده يك ماهواره ناوبري كه TRANSITA نام گرفت را در سپتامبر 1959 پرتاب كرد كه به خاطر ظرفيت باربري پايين در مدار قرار  نگرفت .

كوشش هاي بعدي براي مستقر كردن ماهواره هاي TRANSIT در سال هاي 1960 و 1961 موفقيت آميز بود در اواسط سال 1962 نيروي دريايي ايالات متحده از اين سيستم براي زيردريايي هاي حامل موشك بالستيك استفاده كرد.ارتش ايالات متحده اولين ماهواره موقعيت يابي و ناوبري را تحت SECORE-1  در سال 1964 به فضا پرتاب كرد 7ماهواره ي مربوط به اين سيستم ناوبري در سال 1965 و 1966 در مدار مستقر گرديد .عيب سيستم TRANIT  اين بود كه فقط شش ساعت در شبانه روز در هر موقعيت در كره زمين قابل دسترس بود. بنابراين تلاش براي افزايش تعداد ماهواره ها آغاز شد و تا انتهاي سال 1990 بيش از 30 ماهواره پرتاب شد كه 24 عدد آن در مسيرهايي دور كره زمين قرار گرفتند.

اين ماهواره ها در شش صفحه مداري كه در هر چهار ماهواره قرار دارد مستقر شدند اين سيستم به NAVSTAR مشهور است.شروع به كار اين سيستم در هشتم دسامبر 1993اعلام گرديد(وقتي كه 24 ماهواره   GPS  آماده بهره برداري شد ). تمام ماهواره ها در مدارهايي با ارتفاع 20180 كيلومتر بالاي سطح زمين قرار گرفتند .

فصل اول

1-GPS چيست؟

-اطلاعات GPS

1-1-4-بخش زميني (Ground Segment )

 1-1-4-1- ايستگاههای زمينی سيستم GPS :

1-1-4-2-ايستگاه كنترل اصلي

1-1-4-3-ايستگاههاي ردياب و هشداردهنده:

1-1-4-4-ايستگاههاي كنترل زميني

1-1-5-بخش كاربران:

فصل دوم

2-  ماهواره های GPS :

2-1- سيستمGPS چگونه کار میكند؟

2-1-1-تعيين موقعيت توسط GPS

2-1-1-1-تعيين موقعيت دو بعدي:

2-1-1-2-آفست ساعت معمول و جبران:

2-1-1-5-تعيين موقعيت سه بعدي از طريق تقاطع چند كره:

2-1-2-تعيين فاصله ماهواره تا كاربر:

چهار ماهواره براي تعيين يك موقعيت سه بعدي

2-1-2-1- خطاهاي / drift /ephemeris ساعت/ اختلال اندازه گيري

موجود بودن انتخابي

چند مسيري

2-1-2-2-اندازه گيري دقت GPS

سطوح دقت جي پي اس

2-1-3-محاسبه موقعيت كاربر:

2-1-4-بدست آوردن سرعت كاربر

2-1-5-تعيين سرعت و موقعيت با استفاده از روش فيلترينگ كالمن

2-1-6-سيستم هاي مختصات مرجع:

2-1-6-3-سيستم نقشه برداري (Geodetic) جهاني (WGS-84)

2-1-6-3-1-تعيين مختصات ژئودتيك كاربر:

2-1-7-اصول مدارهاي ماهواره

2-2-گيرنده های GPS :

2-2-1-کاربردهای GPS

2-3-تكنيك DGPS

2-3-1-تعيين موقعيت آني و لحظه اي DGPS

2-3-1-2-نيازهاي روش تعيين موقعيت DGPS

2-3-2-نيازهاي سيستم ارتباط دهنده مخابراتي(DATA LINK)

نوع خدمات رساني سيستم:

زمان اجراي سيستم:

شروط لازم جهت انتشار امواج:

شروط لازم براي حركات ديناميكي:

بها و قيمت:

خدمات دهي و نگهداري سيستم

تعداد استفاده كنندگان

2-3-3-فرمت تصحيحاتيGPS

2-3-3-1-محتويات پيام هاي 1و2

2-3-3-2-پيامهاي نوع اول

2-3-3-3-پيامهاي نوع دوم

2-3-4-روشهاي ارسال تصحيحات DGPS

2-3-5-مشخصات اساسي چند روش و سيستم مخابراتي

-انتشار امواج از زمين به زمين:

-انتشار امواج از زمين به فضا:

-جهش يونسفري:

-جهش امواج از روي دنباله شهاب سنگها:

-ماهواره مخابراتي ( ماهواره ساكن)

2-3-6-اختيارات سيستم:

-عمليات  پيگي بك(Piggyback operation )

-جهش فركانس (Frequency hopping )

-انتشار علائم از ماهواره :

-پخش علائم بوسيله شهاب سنگ:

-سيستم شبه ماهواره:

2-3-7-اجزاي سيستم:

2-3-8-استفاده كنندگان متحرك:

2-3-9-استفاده از DGPS در كشورهاي مختلف

2-4-1-مقايسه بين GPS وGLONASS

معرفي كلي  GLONASS

2-4-2- يک سيستم GPS برای مريخ

فصل سوم

3-سيستم اطلاعات جغرافيايي GIS

3-1-مباني سيستم اطلاعات جغرافيايي

3-3-1-مدل برداري

3-4-1-مزاياي روش پايگاه داده ها:

3-4-2-معايب روش پايگاه داده ها

3-4-3-سه مدل داده كلاسيك

3-4-7-ايجاد پايگاه داده ها

3-5-توابع تجزيه و تحليل در GIS

3-5-1-نگهداري و تجزيه وتحليل داده هاي فضايي

3-5-2-تقليل مختصات لازم براي نمايش خطوط

3-5-3-توابع بازيابي، طبقه بندي و اندازه گيري

3-5-3-1-توابع بازيابي

3-5-3-2-توابع اندازه گيري (   Measurement Function  )

3-5-4-عمليات قرار دادن لايه ها بر روي يكديگر (overlay operations )

3-5-5-عمليات همسايگي

3-5-5-2-نزديكي(Proximiyt )

3-6-توابع شبكه (Network functions)

3-7-تلفيق GIS-GPS

3-7-1-نقش مديريت تصويري در مديريت و كنترل حمل و نقل و ترافيك:

3-7-2-افزايش ايمني خدمات با GPS,GIS

3-7-3-نمونه اي از كاربردهاي GPS در خدمات شهري:

3-7-4-استفاده از GPS و تكنولوژي AVL در اقدامات اضطراري

فصل چهارم

4-پيشرفت در صنعت تكنولوژي GPS

4-1-1-سيستم تلفن سيار GSM :

4-1-2-سيستم مخابره ماهواره اي SATCOM-C :

4-1-3-فركانس راديويي:

4-2-تكنولوژي رديابي خودرو (AVL ) در عمل

4-2-1-سيستم ردياب در وسايل نقليه خصوصي:

رديابي بار:

- اجاره ماشين:) (Car Rental

4-2-3-اخطار‌هاي سريع و كنترل آن:

4-2-4-خدمات اطلاع رساني آني:

 4-2-5-انتقال اطلاعات ترافيكي به استفاده كنندگان جاده اي:

-نقشه برداري جاده ها :

4-4-امنيت و حفاظت :

4-5-روند جهاني استفاده از اين سيستمها

ضمائم

واژه نامه اصطلاحات GPS

منابع و ماخذ :

Format : Word | Pages : 200

برای خرید و یا راهنمایی می توانید با یکی از موارد زیر تماس بگیرید

ایمیل :                         این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید (پشتیبانی 24 ساعته)

تلفن تماس :                09104561172 (پشتیبانی 24 ساعته)

• < قبلی