ما هو ال gps وما هى أستخداماته ومكوناته وقكرة عمل

فى البدايه ما هى الفروق والتشابه بين ال GPS والتوتال استيشن؟


المكونات
توتال استيشن - جهاز توتال استيشن وبرزم ووحدة تحكم مثبته بالجهاز
جى بى اس - قاعده وروفر وراديوا ووحدة تحكم تمسك باليد

شروط القياس
توتال استيشن - يجب أن يرى الجهاز العاكس
جى بى اس - الجهاز هنا هو القاعده والروفر كالعاكس ولا يشترط رؤية الروفر كما فى التوتال استيشن

درجة الحراره والضغط
توتال استيشن - لها تأثير قوى على دقة الرصد
جى بى اس - لا يوجد تأثير على الرصد

أرتفاع الجهاز
توتال استيشن - يجب أدخاله للجهاز
جى بى اس - يجب أدخاله للجهاز

المعلومه المطلوبه لبدء العمل
توتال استيشن - نقطتين أو نقطه وأتجاه
جى بى اس - نقطه واحده عدد النقاط

فكرة العمل
توتال استيشن - بواسطة العاكس نحصل على المسافه بينه وبين الجهاز عن طريق الشعاع الذى يخرج ويرتد للجهاز نتيجة أصطدامه بالعاكس
والجهاز يحسب الزوايا ويسجلها ومن نقطة البدايه وأتجاه الشمال والمسافه المحسوبه يمكن للجهاز عن طريق البرامج المبنيه على حساب المثلثات الحصول على أحداثيات النقطه التى يحتلها العاكس وهكذا

جى بى اس - يرصد الجهاز أشارات من الأقمار الصناعيه ومن هذه الأشارات يمكن للجهاز حساب المسافه بينه وبين الأقمار وعند وجود 4 أقمار نحصل على 4 مسافات وأربع معادلات عند حلهم ينتج أحداثيات النقطه التى يحتلها الجهاز مع العلم أن أحداثيات الأقمار معلومه فى أى وقت ونظرا لوجود عوامل كثيره تؤثر على الأشاره ولذلك عند أستخدام الجهاز والوقوف على نقطه نجد أن الأحداثى يتغير على الشاشه لنفس النقطه كما فى حالة أستخدام جهاز جارمن وذلك لأن كلما ذاد وقت الأحتلال للنقطه تتجمع فى الجهاز أرصاد أكثر وهكذا وبالتالى أحداثيات النقطه تتغير وهذا الأحداثى يسمى أتونومس (مطلق)

الدقه فى الرفع الطوبوغرافى
توتال استيشن - حسب نوع ودقة الجهاز ولكن تتراوح بين
1TO 10 mm + 1TO 3 ppm)

جى بى اس - Horizontal. ±10 mm + 1 ppm
Vertical. ±20 mm + 1 ppm
هذه المواصفات للجى بى أس المساحى وليس الذى يحمل باليد طبعا سيشرح لاحقا الفرق

وقت الرصد للرفع الطوبوغرافى
توتال استيشن - ما بين 1 الى 2 ثانيه للنقطه الواحده
جى بى اس - 5 ثانيه للنقطه الواحده بطريقة RTK

أقصى مسافه
توتال استيشن - لا تتعدى 3 كيلو متر
جى بى اس - الى 10 كم أو أكثر حسب الدقه المطلوبه

الأستخدام
توتال استيشن - عمل نقاط التحكم والرفع الطوبوغرافى والتفصيلى والتوقيع
جى بى اس - عمل نقاط التحكم والرفع الطوبوغرافى والتفصيلى والتوقيع
-----------------------------------------------------------------------------------------------
• مما سبق يتضح أن الجهازين يقوموا بنفس العمل ولكن ال جى بى أس لا يعتمد على رؤية الروفر (العاكس) فى التوتال أستيشن وهذه الميزه كفيله بتقدير عمل الجى بى أس والحرص على أقتنائه
• أقصى مسافه للعمل وهى الأهم تتضح من الجدول السابق
طبعا هناك فروق أخرى وأيضا لا تستوى المقارنه بين الجهازين فكل منهم له مميزاته وطريقة عمله المختلفه ولكن وددت أن أبدأ بهذا الجدول لكثرة تداول هذا السؤال


كيف نحصل على الأحداثى؟
هذه الرحله الطويله ترى نتيجتها الفوريه عندما تفتح جهازك وترى الأحداثيات على شاشة جهازك أو جوالك فكيف تم هذا
نبدأ الرحله من الأول
يتم التحكم فى الأقمار عن طريق محطات تحكم ارضيه
ولذلك فهى تتحكم فى كل حركه وكل شىء عن القمر الصناعى بما فيها أحداثياته
هذا القمر يرسل لنا أشاره تتكون من موجتين وهى L1,L2
والأن ظهر L2C,L5 وظيفتهم جميعا حمل مجموعه من المعلومات وتوصيلها للجهاز
من خواص الموجات أن سرعتها ثابته وطولها الموجى ثابت
نهتم نحن بسرعتها ومعلوم للصغير قبل الكبير أن السرعه = مسافه / زمن
وبم أن السرعه ثابته والزمن يتم حسابه من الجهاز من وقت صدور الموجه إلى وقت أستقبالها وبطرح القيمتين من بعد ينتج الزمن الذى أستغرقته الموجه من لحظة خروجها من القمر الصناعى الى لحظة أستقبالها بالجهاز
أذن الزمن تم حسابه والسرعه ثابته فبمقدورنا بأستخدام المعادله السابقه الحصول على المسافه ( وهى المسافه بين الجهاز والقمر الصناعى)
بعد الحصول على المسافه
تصبح لدينا معادلة كره مركزها القمر ونصف قطرها المسافه المحسوبه بين القمر والجهاز. والمجهول مكان الجهاز وهو أى نقطه على سطح هذه الكره
ولدينا 3 مجاهيل X,Y,Z
أذن يلزمنا 3 معادلات أو 3 أقمار كل قمر يمثل معادله كره للحصول على الأحداثى ولكن يلزمنا فى الحقيقه قمر أخر لتصحيح الوقت وهذا يطول شرحه ولكن الخلاصه يجب أن يكون لدينا 4 أقمار للحصول على أحداثيات

ما هى الأقمار والموجات المتاحه الأن أو فيما بعد والتى ستفيدنا هنا فى المملكه العربيه السعوديه؟
الشبكه الأمريكيه GPS مجانيه
الشبكه الروسيه GLONASS مجانيه
الشبكه الأوروبيه GALILIO مجانيه
L5 موجة مجانيه
L2C موجة مجانيه
OMNISTAR شبكة ترسل تصحيحات بمقابل مادى
بالطبع هناك شبكات أخرى ولكنى أتكلم على التى سنستطيع رصدها هنا