الأنظمة الدولية الملاحية للأقمار الصناعية (2/2)
كيف يعمل هذا النظام
الغرض من هذا النظام هو تحديد موقع وارتفاع اى نقطة على سطح الأرض بمعلومية نظام إحداثيات جغرافية معروف. ولتحديدموقع اى نقطة يتطلب ذلك وجود مستقبل للنبضات التى يتم بثها بواسطة الأقمار الصناعية التى تدور حول الأرض فى مدارات دقيقة ومحددة ومواقع هذه الأقمار معروفة. حيث يتم تزويد هذه الأقمار بساعات ذرية للتأكد من ان الأقمار فى contelation تقع على خط واحد. يصدر عن الأقمارالصناعية نبضات تساعد فى التعرف على موقع القمر الصناعى ووقت إرسال النبضات فعندما يقوم المستقبل بتسجيل النبضات يقوم بمقارنة وقت بعث النبضات ووقت إستقبالها بواسطة المستقبل ولما كانت النبضات تتحرك بسرعة الضوؤ , فبمعرفة الوقت الذى استغرقتة النبضات حتى الوصول للمستقبل فيمكن تحديد المسافة التى يبعد بها عن القمر الصناعى.
عندما يستخدم قمر صناعى كنقطة مرجعية , يتم حساب بعد اى نقطة فى الفضاء عنه وعند استخدام قمرين صناعيين كنقاط مرجعية فإن المواقع المحتملة للأجسام بالنسبة لهذين القمرين يشكل ما يشبة الدائرة حيث انه من المعروف ان المناطق المشتركة بين اى نطاقين دائريين متقاطعين يمثل دائرة.
المصدر: Wikimedia Commons
عندما يضاف قمر صناعى ثالث فإن المنطقة المشتركة بين النطاقين او المجالين تصبح ما يشبة (نقطتين) ولن تشكل اى نقطة منهما اى فارق حيث ستكون هذه النقطة إما فى الفضاء أو فى داخل الأرض. لذا فينصح إستعمال ثلاثة أقمار صناعية على الأقل لتحديد موقع اى نقطة على الأرض على الرغم أنه لضمان دقه افضل قد ينصح باستعمال اكثر من ذلك ربما اربعة أو خمسة أقمار صناعية.
GPS التفريقى (DGPS)
عندما بدأ إستخدام نظام GPS كان إستخدامه فى البداية للأغراض العسكرية وذلك للتصدى لأى محاولات عسكرية معادية من إستخدام هذا النظام لإرشاد وتوجيه الصواريخ أو معرفة مواقعها بدقة حيث يتم إضافة خطا للنبضات ولا يمكن تصحيح هذا الخطأ إلا عبر إمتلاك المستخدم لشفرة أو كود خاص.
ويعتمد نظام (DGPS) على شبكات من الباعثات والمستقبلات المحدد أماكنها بدقة حيث تقوم هذه المستقبلات بقراءة نبضات GPS وبمعلومية هذه النبضات يتم تحديد مواقع النقاط المسجلة ومقارنة النتيجة مع النتيجة الحقيقية ليتم تحديد نسبة الخطأ فى النبضات حيث يتم تبليغ المستخدم بهذه النسبة من الخطأ ليتم على أساسها تصحيح كل النبضات الصادرة عن القمر الصناعى.
مصادر الخطأ فى GPS
بالإضافة للخطأ الذى تم ذكره سلفاً. هناك مصادر أخرى للخطأ فى نظام قياسات GPS. حيث ان تسجيل النبضات يتطلب ان تكون للأقمار مدار مفتوح بينها وبين المستخدم مما يشكل صعوبة فى إستخدام هذا النظام فى مناطق الغابات أو حتى داخل المدن مع تواجد ابنية عالية تحجب النبضات.
ما يعرف بجيومترية الأقمار فمن الممكن ان يكون عامل يؤدى لزيادة نسبة الخطأ حتى ولو تم تحقيق وجود اربعة أقمار صناعية كحد أدنى لتحديد الموقع الجغرافى حيث انه فى حالة ما إذا كانت هذه الأقمار الأربعة غير موزعة فى السماء المنظورة فإن خطأ فى النبضات قد ينشأ عنه خطأ فى تحديد الموقع قد يقارب 100 متر.
فى النهاية فإن المسار الذى تتخذه هذه النبضات حتى تصل الى المستقبل قد يتاثر بوجود غازات وبخار ماء وعوالق فى الغلاف الجو تؤدى لبعثرة النبضات وأيضا هناك تاثير مماثل وهو إنعكاس النبضات من الأجسام الكبيرة أو الأبنية العالية حيث ان هذا الإنعكاس يطيل مسار النبضات ويؤدى لتقدير خاطئ لبعد النقطة عن القمر الصناعى.
