خشم الحصان
22/02/2004, 11:23 PM
الاخوه في الله
السلام عليكم
موضوعنا اليوم هو عن الاخطا في نظام الGPS من المعلوم ان اجهزة الاستقبال فتتكون منجهاز استقبال من الاقمار وبرنامج لحساب واعطاء المعلومات اللازمه (الاحداثيات والوقت) ولقد تطورت اجهزة الاستقبال خلال العشر السنوات الاخيره حيث تناقص وزنها واستهلاكها للطاقه واصبح بالامكان تشغيلها باستخدام بطاريات جافه من القطع الصغيره هذا بالاضافه الي رخص ثمنها.
ولايفوتنا هنا ان نذكر ان كل نظام مهما بلغت الدقه في بنائه انله اخطاء ومن مصدر الخطاء في النظام تحديد الاحداثي الاقمار الصناعيه نفسها ومايتعلق بالغلاف الجوي ولهذا السبب لايمكن الاعتماد علي نظام الGPS في الملاحه الجويه لعدم ثبات دقته واستمرار ارسال الاشارات وان انت هنالك محولات جاده في التغلب علي ا
اخطاء النضام لجعله المصدر الوحيد لمعرفة الاحداثي ومن المعلوم ان الطائرات العموديه تستعمل نظام الجيرو وهو نظام يعتمد علي الشمال المغناطيسي.
اما اهم مسببات الاخطاء فهي العوئق الطبعيه مثل الجبال والمباني الطويله والاجسام المعدنيه حيث ان اجهزة الاستقبال لاتعمل بشكل جيد وكامل داخل السياره اذا كان (النتل) مشترك مع الجهاز والمنازل ولاننسي هنا ان نذكر ان نسبة من الاخطاء تحدث بسبب سوء استخدام جهاز الاستقبال او عدم اللاامام به وبطريقة استخدامه
اما مصادر الخطاء غير المكتشفة من قبل المستخدم في تحديد الاحداثي فهي مرور الاشارات عبر الطبقه الايونيه وهي طبقه مليئه بالجزئيات المشحونه والتي توثر علي الاشارات عند مرورها بها وكاذلك الحال عند مرور الاشارات بالغلاف الجوي الذي يحتوي علي نسبه من بخار الماء الذي يسبب بعض الانكسارات المؤثره وممايزيد الامور تعقيدآ صعوبة قياس هذا الخطا.
بلغت تكلفة نظام الGPS علي مايربو اثني عشر(12) بليون دولار امريكي حتي تاريخ ارسال اخر قمر من الاقمار النضام هذا بالاضافه الي تكلفة التشغيل وصيانة النظام والتي تقدر بملايين الدولارات.
ويوجد في كل قمر اربع ساعات ذريه تكلف الوحده منها مائة الف دولار وتصل دقتها الي جزء من المليون من الثانيه(مللي ثانيه) ولذا فاحد اسباب الخطا في اجهزة الاستقبال ناتج عن عدم تطابق الساعه الرقميه الداخليه لجهاز الاستقبال مع الساعه الذريه للقمر الصناعي.
بعض المعلومات العامه عن مواصفات اقمار نظام ال GPS
الشركه المصنعه روكويل
الارتفاع 20,000 كيلو متر
الوزن 4000 كيلو غرام
الطول 6 متر
زمن الدوره الواحده 12 ساعه حول الارض
مسطح الدوره 55لمستوي خط الاستواء
العمر 7.5 سنوات
الاقمار الموزعه 24 قمر
الاحتياط 3 قمر
تقرير الاخطاء
مصدر الخطا النموذجي 0 صفر
خطا الساعه الذريه للعمر 1 متر
خطا فلكي 1 متر
اخطاء جهاز الاستقبال 1 متر
الخطاء الناتج عن الطبقه الايونيه والغلاف الجوي 4 متر
الخطاء المقصود المدني اقصاء حد 100 متر
الخطا المقصود العسكري غير معروف
هنالك اخطاء تصدر من اجهزة تحديد الموقع اليدويه نفسها فبعضها دقيق جدآ حيث يعكس القراءه التي تصله من الاقمار الصناعيه مباشره وبعضها يحمل بعض التاخير مما يجعل القراءه التي يعرضها تحمل خطا مضاعفآ ( الخطا المقصود والخطا الناتج من الاقمار نفسها والخطا الناتج من من جهاز الاستقبال) ومهما كانت نسبة هذه الاخطاء الا انها في حدود المعقول و المقبول حيث ان تحديد الاحداثي في الصحراء ليست مساله دقيقه جدآ في النظام المدني وان كانت مطلوبه في النظام العسكري فالخطا لو وصل الي هذه الحدود لامكن الاستفاده من الاحداثيات بفاعليه كبيره حيث ان المطلوب هو الوصول الي مواطن الاهتمام مثل الفياض والقري والصحاري والدحول وموطن الصيد وغيرها وهي في مجملها واسعه واكبر من نسبة الخطا بكثير
اما دقة الوقت العالمي الذي يظهره الجهاز فهو دقيق للغايه وتصل دقته الي عشر الثانيه.
وقد كتب احد الاخوه يستفسر عن عملية ايجاد مساحة ارض بوسطة جهازGPS وقد اجبرني سؤاله الي كتابة هذا الموضوع و البحث في المراجع الصحيحه حيث يجب الاشاره هنا الي انه لايمكن استخدام جهاز تحديد الاحداثيات GPS مثل القرمن وماجلاان الصغيره في رفع المساحات للاغراضالميدانيه والعقاريه داخل المدن
لاحتمال وجود الاخطاء المذكوره سابقآ وهنالك اجهزه اخري (معدةلهذا الغرض تسمي اجهزة التباينDIFFERENTIAL RECEIVER ) يمكن اضفتها لجهزة تحديد الاحداثيات لتصحيح القراءات.
وتختلف اجهزة الاستقبال في تحديد الاحداثيات في عدد الاقمار التي يمكنها استقبال اشارتها حيث يصل بعضها الي امكانية الاستقبال من عشرة اقمار في ان واحد ولاكن ليسة كلها صحيحه حيث ان الجهاز يحدد القمر الكامل المعلومات ويستقبل منه لئن بعضها تكون اشارته ضعيفه او ان زاويته غير جيده وكل جهاز يحتوي في ذكلرته علي سجل كامل لآلمناك يحتوي علي مواقع الاقمار في اي وقت واي مكان.
من المعلوم ان الاقمار مملوكه لوزارة الدفاع الامريكيه وهي في تطور مستمر وقد يصل التطور في تقنية الاقمار الصناعيه وطريقة بثها درجه لاتستطيع فيها استخدام بعض الاجهزه القديمه ولذا فالعمر الافتراضي لاجهزة التحديد يعد قصير ويجب التاكد عند شراء الجهاز انه حديث الصنع حتي ينكن الاستفاده منه مده طويله
ولا يوجد شركه من الشركات الصانعه لجهزة التحديد قادره علي ظمان سلامة الاجهزه من الاخطاء او عدم الفاعليه نظرآ لان وزارة الدفاع الامريكيه تعلن للجمهور باستمرار بان الاقمار تخضع للتطوير والتحسين المستمر علي طول السنين ولا تلتزم بدقة مايوجد لدي المستخدمين من اجهزه كماان شركات صناعة اجهزة تحديد الاحداثيات تؤكد ذلك للمستخدمين بنشر في الصفحات الاولي من ادلة استخدام تؤكد بانها لا تضمن استمرارية اجهزتها في اعطاء القراءات الصحيحه لفتره زمنيه طويله وكذلك في مجلة ال GPS الامريكيه
هذا مالدي والله اعلم
اخوكم
خشم الحصان
ادعو له بالمغفره
المصادر
كتاب الرحلات البريه تاليف الاستاذ عبد الله بن علي الدبيخي
الكاتب
مجلة الGPS
كتيب الاجهزه
نرجو التصحيح و التوجيه
السلام عليكم
موضوعنا اليوم هو عن الاخطا في نظام الGPS من المعلوم ان اجهزة الاستقبال فتتكون منجهاز استقبال من الاقمار وبرنامج لحساب واعطاء المعلومات اللازمه (الاحداثيات والوقت) ولقد تطورت اجهزة الاستقبال خلال العشر السنوات الاخيره حيث تناقص وزنها واستهلاكها للطاقه واصبح بالامكان تشغيلها باستخدام بطاريات جافه من القطع الصغيره هذا بالاضافه الي رخص ثمنها.
ولايفوتنا هنا ان نذكر ان كل نظام مهما بلغت الدقه في بنائه انله اخطاء ومن مصدر الخطاء في النظام تحديد الاحداثي الاقمار الصناعيه نفسها ومايتعلق بالغلاف الجوي ولهذا السبب لايمكن الاعتماد علي نظام الGPS في الملاحه الجويه لعدم ثبات دقته واستمرار ارسال الاشارات وان انت هنالك محولات جاده في التغلب علي ا
اخطاء النضام لجعله المصدر الوحيد لمعرفة الاحداثي ومن المعلوم ان الطائرات العموديه تستعمل نظام الجيرو وهو نظام يعتمد علي الشمال المغناطيسي.
اما اهم مسببات الاخطاء فهي العوئق الطبعيه مثل الجبال والمباني الطويله والاجسام المعدنيه حيث ان اجهزة الاستقبال لاتعمل بشكل جيد وكامل داخل السياره اذا كان (النتل) مشترك مع الجهاز والمنازل ولاننسي هنا ان نذكر ان نسبة من الاخطاء تحدث بسبب سوء استخدام جهاز الاستقبال او عدم اللاامام به وبطريقة استخدامه
اما مصادر الخطاء غير المكتشفة من قبل المستخدم في تحديد الاحداثي فهي مرور الاشارات عبر الطبقه الايونيه وهي طبقه مليئه بالجزئيات المشحونه والتي توثر علي الاشارات عند مرورها بها وكاذلك الحال عند مرور الاشارات بالغلاف الجوي الذي يحتوي علي نسبه من بخار الماء الذي يسبب بعض الانكسارات المؤثره وممايزيد الامور تعقيدآ صعوبة قياس هذا الخطا.
بلغت تكلفة نظام الGPS علي مايربو اثني عشر(12) بليون دولار امريكي حتي تاريخ ارسال اخر قمر من الاقمار النضام هذا بالاضافه الي تكلفة التشغيل وصيانة النظام والتي تقدر بملايين الدولارات.
ويوجد في كل قمر اربع ساعات ذريه تكلف الوحده منها مائة الف دولار وتصل دقتها الي جزء من المليون من الثانيه(مللي ثانيه) ولذا فاحد اسباب الخطا في اجهزة الاستقبال ناتج عن عدم تطابق الساعه الرقميه الداخليه لجهاز الاستقبال مع الساعه الذريه للقمر الصناعي.
بعض المعلومات العامه عن مواصفات اقمار نظام ال GPS
الشركه المصنعه روكويل
الارتفاع 20,000 كيلو متر
الوزن 4000 كيلو غرام
الطول 6 متر
زمن الدوره الواحده 12 ساعه حول الارض
مسطح الدوره 55لمستوي خط الاستواء
العمر 7.5 سنوات
الاقمار الموزعه 24 قمر
الاحتياط 3 قمر
تقرير الاخطاء
مصدر الخطا النموذجي 0 صفر
خطا الساعه الذريه للعمر 1 متر
خطا فلكي 1 متر
اخطاء جهاز الاستقبال 1 متر
الخطاء الناتج عن الطبقه الايونيه والغلاف الجوي 4 متر
الخطاء المقصود المدني اقصاء حد 100 متر
الخطا المقصود العسكري غير معروف
هنالك اخطاء تصدر من اجهزة تحديد الموقع اليدويه نفسها فبعضها دقيق جدآ حيث يعكس القراءه التي تصله من الاقمار الصناعيه مباشره وبعضها يحمل بعض التاخير مما يجعل القراءه التي يعرضها تحمل خطا مضاعفآ ( الخطا المقصود والخطا الناتج من الاقمار نفسها والخطا الناتج من من جهاز الاستقبال) ومهما كانت نسبة هذه الاخطاء الا انها في حدود المعقول و المقبول حيث ان تحديد الاحداثي في الصحراء ليست مساله دقيقه جدآ في النظام المدني وان كانت مطلوبه في النظام العسكري فالخطا لو وصل الي هذه الحدود لامكن الاستفاده من الاحداثيات بفاعليه كبيره حيث ان المطلوب هو الوصول الي مواطن الاهتمام مثل الفياض والقري والصحاري والدحول وموطن الصيد وغيرها وهي في مجملها واسعه واكبر من نسبة الخطا بكثير
اما دقة الوقت العالمي الذي يظهره الجهاز فهو دقيق للغايه وتصل دقته الي عشر الثانيه.
وقد كتب احد الاخوه يستفسر عن عملية ايجاد مساحة ارض بوسطة جهازGPS وقد اجبرني سؤاله الي كتابة هذا الموضوع و البحث في المراجع الصحيحه حيث يجب الاشاره هنا الي انه لايمكن استخدام جهاز تحديد الاحداثيات GPS مثل القرمن وماجلاان الصغيره في رفع المساحات للاغراضالميدانيه والعقاريه داخل المدن
لاحتمال وجود الاخطاء المذكوره سابقآ وهنالك اجهزه اخري (معدةلهذا الغرض تسمي اجهزة التباينDIFFERENTIAL RECEIVER ) يمكن اضفتها لجهزة تحديد الاحداثيات لتصحيح القراءات.
وتختلف اجهزة الاستقبال في تحديد الاحداثيات في عدد الاقمار التي يمكنها استقبال اشارتها حيث يصل بعضها الي امكانية الاستقبال من عشرة اقمار في ان واحد ولاكن ليسة كلها صحيحه حيث ان الجهاز يحدد القمر الكامل المعلومات ويستقبل منه لئن بعضها تكون اشارته ضعيفه او ان زاويته غير جيده وكل جهاز يحتوي في ذكلرته علي سجل كامل لآلمناك يحتوي علي مواقع الاقمار في اي وقت واي مكان.
من المعلوم ان الاقمار مملوكه لوزارة الدفاع الامريكيه وهي في تطور مستمر وقد يصل التطور في تقنية الاقمار الصناعيه وطريقة بثها درجه لاتستطيع فيها استخدام بعض الاجهزه القديمه ولذا فالعمر الافتراضي لاجهزة التحديد يعد قصير ويجب التاكد عند شراء الجهاز انه حديث الصنع حتي ينكن الاستفاده منه مده طويله
ولا يوجد شركه من الشركات الصانعه لجهزة التحديد قادره علي ظمان سلامة الاجهزه من الاخطاء او عدم الفاعليه نظرآ لان وزارة الدفاع الامريكيه تعلن للجمهور باستمرار بان الاقمار تخضع للتطوير والتحسين المستمر علي طول السنين ولا تلتزم بدقة مايوجد لدي المستخدمين من اجهزه كماان شركات صناعة اجهزة تحديد الاحداثيات تؤكد ذلك للمستخدمين بنشر في الصفحات الاولي من ادلة استخدام تؤكد بانها لا تضمن استمرارية اجهزتها في اعطاء القراءات الصحيحه لفتره زمنيه طويله وكذلك في مجلة ال GPS الامريكيه
هذا مالدي والله اعلم
اخوكم
خشم الحصان
ادعو له بالمغفره
المصادر
كتاب الرحلات البريه تاليف الاستاذ عبد الله بن علي الدبيخي
الكاتب
مجلة الGPS
كتيب الاجهزه
نرجو التصحيح و التوجيه