جی پی اس کوتاه شده عبارت «سیستم موقعیت یاب جهانی» یا «Global Positioning System» می باشد؛ یکی از چندین سیستم مسیریابی پیشرفته موجود در جهان که از آن ها به عنوان سیستم های ماهواره ای جهت یابی جهانی (GNSS) نیز یاد می شود. با بهره گیری از شبکه ای شامل بیش از 30 ماهواره، جی پی اس توانایی محاسبه موقعیت هر شئ یا شخصی را با هر سرعتی در هر کجای جهان و با هرگونه شرایط آب و هوایی، داراست. نخستین بار، نیروی هوایی آمریکا در دهه 1960، جی پی اس را برای بهبود بخشیدن به عملیات های ارتشی ایجاد نمود، با این حال در دهه 80 میلادی امکان استفاده از این سرویس را برای عموم فراهم آوردند. امکانات این سرویس کاملا رایگان می باشد و همگان می توانند تا زمانی که وسیله ای برای اتصال به آن را در اختیار دارند، از آن استفاده نمایند.
جی پی اس، طیف گسترده ای از کاربرد های شخصی، تجارتی و ارتشی را داراست که همگی نیز، به موقعیت یابی مکانی، مسیریابی و زمان سنجی مربوط می شوند. در این راهنما، با تعدادی از اصلی ترین راه های استفاده کاربران معمولی و تجارت ها از جی پی اس آشنا خواهیم شد، همچنین به چگونگی عملکرد جی پی اس و این که اطلاعات این سرویس تا چه اندازه قابل اطمینان است، چشم اندازی خواهیم داشت.
در پایان این مقاله، شما قابلیت های این تکنولوژی را کاملا درک کرده و متوجه خواهید شد که چرا در سراسر جهان این سیستم از اعتبار زیادی برخوردار می باشد.
پس بهتر است شروع کنیم:
عملکرد جی پی اس چگونه است؟
GPS زمانی عمل می کند که دستگاه شما، به شبکه ای از ماهواره هایی که به منظور حل تعدادی معمای پیشرفته هندسی به دور زمین در حال چرخش هستند، متصل شود و با یکدیگر شروع به همکاری و تبادل داده کنند.
هنگامی که شما از یک دستگاه که جی پی اس آن فعال است، استفاده می نمایید (خواه تلفن همراهتان باشد و یا ردیاب خودرو آکیتا )، این گیرنده از شبکه ماهواره های مخصوص GPS که به دور کره زمین در حال چرخش هستند، سیگنالی دریافت می کند. ماهواره های مذکور، که طبق مسیر مشخص و پیش بینی شده ای در حال حرکت هستند، سیگنال منحصر به فردی از موقعیت مکانی و زمانی کنونی خود ارسال می کنند. تا زمانی که دستگاه شما در محدوده چهار عدد یا تعداد بیشتری از این ماهواره ها قرار داشته باشد (که تقریبا همیشه هم این شرایط برقرار است)، جی پی اس از اصل «سه پهلو بندی» برای محاسبه موقعیت مکانی شما استفاده می نماید.
اساسا، جی پی اس با در دست داشتن مشخصات موقعیت مکانی ماهواره های در حال چرخش به دور زمین، طبق اطلاعات به دست آمده از همان چهار عدد ماهواره ذکر شده (یا بیشتر)، بر اساس زمانی که صرف رسیدن سیگنال ها از ماهواره ها به ردیاب آکیتای شما می شود، موقعیت مکانی «مجهول و نامعلوم» خودرو شما را شناسایی می نماید.
GPS اطلاعات مربوط به سرعت و مبدا حرکت هر سیگنال را در اختیار دارد، بنابراین وقتی ردیاب شما یکی از این سیگنال ها را دریافت می کند، جی پی اس با ضرب کردن سرعت سیگنال در مقدار زمانی که صرف رسیدن آن به شما شده، مقدار فاصله طی شده توسط سیگنال تا رسیدن به ردیاب آکیتای شما را محاسبه می نماید. به عبارت دیگر، دستگاه قادر است اعلام کند: « خودرو به میزان {فاصله معلوم} از این ماهواره فاصله دارد.»
به محض اضافه شدن داده های موقعیت مکانی ماهواره های دیگر، می تواند اطلاعات بسیار دقیقی از اینکه شما در حال حاضر کجای این کره خاکی قرار دارید و از آخرین موقعیت مکانی شناسایی شده خود چقدر فاصله گرفته اید، را به شما ارائه دهد. (با این حال اگر تا به حال در یک آزادراه پر پیچ و خم که شامل پل های زیادی هم هست رانندگی کرده باشید، می دانید که امکان دارد فقط گاهی کمی سردرگم شود!)
جی پی اس تا چه اندازه دقیق است؟
در آخرین داده های عملکردی منتشر شده توسط دولت آمریکا، ادعا شده که جی پی اس می تواند موقعیت مکانی شما را در شعاع ۴ متری مشخص کند و در ۹۵ درصد موارد تا شعاع ۷.۸ متری نیز دقت بالایی دارد. بنا بر موارد گفته شده آیا موقعیت مکانی شما را دقیقا همان گونه که هست، ارائه می کند؟ خیر. اما اطلاعات ارائه شده به واقعیت بسیار نزدیک است.
داشتن یک ساعت اتمی توسط هر ماهواره، یکی از عوامل موثر در به کار افتادن جی پی اس محسوب می شود. همگی ساعت های مذکور، هم با یکدیگر و هم با ساعت های موجود در ایستگاه های زمینی در سراسر دنیا هم زمان و همگام سازی شده اند. چنانچه هر یک از آن ها از این همگام سازی خارج شود، عملکرد جی پی اس متوقف خواهد شد. بنا براین، ساعت های ماهواره ها، دائما در حال تنظیم و هماهنگ سازی خود با ساعت های زمینی می باشند. (بودن در فضا در عملکرد آن ها اختلال ایجاد می کند.)
بروز عواملی می تواند دقت جی پی اس را از حد معمول بیشتر و یا کمتر کند.
به طور معمول، هر چه شما در محدوده ماهواره های بیشتری قرار داشته باشید، دقت GPS بالاتر می رود (چرا که داده های بیشتری برای تشخیص موقعیت مکانی شما، در دسترس قرار می گیرد.). در حالی که این سیستم در هر نقطه از کره زمین کار می کند، باز هم اگر چیزی بین شما و ماهواره ها قرار گیرد، موقعیت شما می تواند عملکرد سیگنال های جی پی اس را مختل نماید.
این نکته را در نظر داشته باشید: جی پی اس، موقعیت مکانی شما را بر اساس مقدار زمانی که صرف دریافت سیگنالِ ماهواره توسط دستگاهتان می شود، محاسبه می نماید. اگر چیزی باعث کُندی، انسداد و یا تاثیر گذاری بر مسیر سیگنال ها شود، در این صورت داده ای که ماهواره به معادله اضافه می کند، اشتباه خواهد بود.
بنا بر این اگر شما داخل مکانی سر بسته و یا زیر زمین باشید، امکان این که اصلا کار نکند، وجود دارد. کوه ها، ساختمان ها، و حتی درختان نیز می توانند در کاهش دقت مختصات ارائه شده به شما نیز تاثیر گذار باشند. GPS همیشه در فضاهای آزادی که یک مسیر دید کاملا باز، بین شما و ماهواره ها وجود داشته باشد، بهترین عملکرد را خواهد داشت.
دستگاه گیرنده جی پی اسی که از آن استفاده می کنید، نیز می تواند بر دقت اطلاعات ارائه شده تاثیر گذار باشد. گیرنده های جی پی اس با کیفیت پایین می توانند، اطلاعات کم کیفیتی را نیز در اختیار کاربر قرار دهند. دستگاه های جی پی اس با طراحی ضعیف، امکان دارد دربرگیرنده معیار های تعریف شده برای رابط جی پی اس نباشند، و یا ممکن است دارای نرم افزار های نقشه برداری نادرست (یا قدیمی و منقضی) باشند.
دقیق ترین گیرنده های جی پی اس، گیرنده های دو-فرکانسه هستند، یعنی از فرکانس های دو عدد جی پی اس، به منظور اصلاح هرگونه تحریفات ناشی از محیط، بهره می برند. ارتش نیز از همین دسته جی پی اس ها استفاده می کند، البته برای کاربرد های غیر نظامی نیز قابل دسترس هستند- اما به دلیل قیمت و حجم زیادشان، اکثرا در زمینه های حرفه ای مورد استفاده قرار می گیرند.
همچنین می توان از سیستم های تقویتی، به منظور افزایش بیشتر دقت جی پی اس به وسیله داده های جهت یابی، زمان سنجی و یا موقعیتی اضافه تر، استفاده نمود. علاوه بر این، امکان اتصال به سیستم های ماهواره ای جهت یابی جهانی دیگری – همانند سیستم ماهواره ای جهت یابی جهانی روسیه GLONASS به منظور دستیابی به اطلاعات موقعیتی ماهواره ای اضافه تر، فراهم خواهد آمد. ردیاب های آکیتا علاوه بر سیستم ماهواره ای روسیه از سیستم ماهواره ای چین و قطب نما نیز برای ردیابی دقیق تر استفاده می کنند.
یک حقیقت جالب: در دهه ۱۹۹۰، برای دولت آمریکا نگرانی هایی بابت سوء استفاده های بالقوه مردم از سرویس جی پی اس پدید آمد. از این رو، برنامه ای به نام (Selective Availability) یا «دسترسی انتخابی» را به منظور کاهش کیفیت اطلاعات ارائه شده به کاربران غیر نظامی عرضه نمودند. در سال ۲۰۰۰، برای اطمینان از این که غیر نظامیان و کسب و کار ها نیز قابلیت استفاده حداکثری از جی پی اس را دارا می باشند، سرویس دهی این برنامه متوقف گردید.
در انجام چه اموری می توان از جی پی اس استفاده نمود؟
جی پی اس در زمینه امور مرتبط با موقعیت مکانی، جهت یابی و زمان سنجی (PNT) کاربرد های بیشماری دارد. برخی از این موارد شباهت بسیار زیادی به یکدیگر دارند و برخی دیگر فقط در مواقع خیلی خاص بکار می روند. از این رو در این مقاله فقط بر روی متداول ترین موارد کاربرد آن تمرکز خواهیم کرد.
انتخاب بهترین مسیر ممکن با جی پی اس
فرقی ندارد در حال رانندگی، پیاده روی یا استفاده از هرگونه وسیله نقلیه دیگری باشید، جی پی اس برای تعیین چگونگی رسیدنتان به مقصد، به ابزاری اساسی مبدل شده است. در حالی که نقشه فقط توانایی ارائه راه را به کاربر دارد، GPS مسیر را با توجه به مقصد مورد نظر شما نمایش می دهد. هر گونه شک و تردیدی برای انتخاب مسیر مناسب را برطرف کرده و اعلام می کند کجا باید بپیچید، چقدر طول می کشد تا به محل مورد نظر خود برسید (بر اساس محدودیت های سرعتی، فاصله و غیره) و یا حتی مسیر هایی جایگزین نیز برای رسیدن به مقصد تعیین شده، به شما ارائه می نماید.
جالب است بدانید که، یکی از ارزش ها و امتیازاتی که امروزه سرویس جی پی اس ارائه می نماید، از ازدیاد دستگاه های جی پی اس نشات گرفته است: جی پی اس می تواند از داده های جی پی اس دیگر کاربران استفاده کرده و وقوع ترافیک را شناسایی نماید-این قابلیت به تشخیص مسیر خلوت تر و سریع تری برای رسیدن به مقصد مورد نظر کاربر، کمک میکند.
سیستم نمی تواند به شما بگوید که دلیل این ترافیک، ساخت و ساز است یا یک تصادف رانندگی و یا مردمی که برای نگاه کردن حیات وحش ایستاده اند. اما هرگاه عده ای، دارای دستگاه های متصل به جی پی اس، در مسیر پیش روی شما متوقف شده و یا کاهش سرعت داشته باشند، گیرنده جی پی اس شما امکان استفاده از این داده ها را پیدا کرده و قادر است مسیر بهتری را پیش بینی نماید.
تعیین بهترین مسیر برای وسایل نقلیه، بخشی از عرصه دانش تلماتیک خودرو می باشد. همچنین این امر در مدیریت ناوگان نیز عملکردی اساسی دارد.
گام شماری با جی پی اس
از دیگر راه های متداول استفاده مردم از جی پی اس، ثبت گام ها و فواصل طی شده به هنگام دویدن یا پیاده روی می باشد. برنامه های تلفن های همراه و ساعت های هوشمند از GPS برای ثبت موقعیت و ردیابی شما به هنگام تمرینات ورزشیتان، استفاده می نمایند و شما نیز قادرید زمان شروع و پایان را وارد دستگاه نموده تا از مسافتی که پیموده اید، مطلع شوید. این اپلیکیشن ها نه تنها می توانند مسافت طی شده را به شما اعلام کنند، بلکه از داده های GPS برای تعیین سرعتتان در طول مسیر استفاده کرده و حتی قادرند میزان ارتفاعی که به آن صعود کرده اید را ارائه دهند.
بررسی آب و هوا با جی پی اس
برای کسب اطلاعات از برجسته ترین ایستگاه های هواشناسی ، همیشه می توانید عبارت «آب و هوای شهر» را در Google جستجو کنید. اما اگر داده های موقعیت مکانی (Location Data) خود را روشن نمایید، دستگاه تلفن همراه شما با استفاده از جی پی اس، نزدیکترین ایستگاه هواشناسی را شناسایی کرده و جدید ترین اطلاعات موجود را استخراج می نماید. بدین صورت، معتبر ترین داده های مربوط به دما، رطوبت، احتمال بارش و سرعت باد به شما ارائه خواهد شد.
امروزه بیشتر ما، آنقدر به دیدن آب و هوای محلی بر روی صفحات تلفن همراه خود عادت کرده ایم، که ممکن است حتی متوجه نشویم که این اطلاعات توسط جی پی اس به ما عرضه می شود.
کسب اطلاعات در جست وجو های محلی با جی پی اس
هرگاه از گوگل برای جستجوی عباراتی همچون «رستوران تایلندی» یا «مکانیکی های نزدیک من» استفاده می کنید، گوگل با بهره گیری از داده های جی پی اس، لیستی از مشاغل محلی متناسب با خواسته شما و فاصله ای که با آن ها دارید، تهیه می نماید. اگر داده های موقعیت مکانی (Location Data) دستگاه شما خاموش باشد، نتایج جستجوی «محلی» گوگل، کمتر مفید واقع خواهند شد.
ژئوفِنسینگ یا حصارکشی جغرافیایی (Geo-fencing)
ژئوفِنسینگ از جی پی اس برای ایجاد «حصاری» مجازی در اطراف یک منطقه جغرافیایی استفاده می کند. حصار کشی جغرافیایی یکی از مفاهیم اصلی در مبحث جی پی اس می باشد که امروزه برخی از ارزشمند ترین و مبتکرانه ترین عملکرد های جی پی اس را ممکن می سازد. بسته به هدف ژئوفنس و نحوه پیکربندی آن ، هنگام خروج یا ورود یک دستگاه متصل به سیستم جی پی اس به ناحیه مشخص شده، حصار مذکور، اعلانی را به آن دستگاه یا دستگاهی جداگانه ارسال می نماید. مثلا در ردیاب های آکیتا می توان روی نقشه دیواره جغرافیایی رسم کرد و هنگام ورود و یا خروج خودرو از این دیواره دستگاه به شما هشداری می فرستد.
حصارکشی جغرافیایی اغلب جزئی از برنامه های تلفن های همراه می باشد. برنامه مذکور می تواند با استفاده از ژئوفنس ها، برای افرادی که یک مکان خاص را ترک نموده یا وارد آن می شوند، اعلانی ارسال کند تا آن ها را در مورد معاملات، اقدامات مورد نظر، رویدادها یا اطلاعات مکانی مربوط به آن جا مطلع سازد. همچنین ممکن است فردی برای نظارت بر دارایی های قیمتی یا عزیزان خود، از برنامه ای با قابلیت حصارکشی جغرافیایی یا ژئوفنسینگ استفاده نماید، چنانچه چیزی از محوطه ای که نباید، خارج شود، به آن ها اطلاع رسانی خواهد شد. ( و بله، ژئوفنسینگ اغلب در بازداشت های خانگی نیز نقش مهمی دارد.)
همه این ها به شناسایی محل استقرار دستگاه، توسط GPS متکی است. تا برنامه تشخیص دهد که آیا اصلا نیازی به دریافت یا فرستاده شدن یک اعلان توسط دستگاه وجود دارد یا خیر. این روش، نحوه استفاده افراد از جی پی اس برای یافتن وسایل گمشده یا حیوانات خانگی است، همچنین برای مراقبان و پرستاران اشخاصی که به زوال عقل، آلزایمر و سایر شرایطی که ممکن است باعث گم شدن این دسته افراد شود، بسیار مفید واقع می شود.
یک حقیقت جالب: تبلیغ کنندگان حوزه دیجیتال نیز گاهی اوقات از ژئوفنسینگ بهره گرفته تا اطمینان حاصل کنند که تبلیغاتشان فقط برای افرادی در یک سری مکان های خاص نمایش داده می شود.
یافتن گمشده ها با جی پی اس
امروزه ، وقتی چیزی در اختیار دارید که نباید آن را از دست بدهید، می توانید با قرار دادن یک گیرنده کوچک GPS بر روی آن، همیشه از محل (تقریبا) دقیق قرارگیری آن، اطمینان حاصل نمایید. چنانچه حیوان خانگی ، کودک یا فردی که تحت مراقبتتان قرار دارد، از شما فاصله بگیرد و دور شود، قادرید موقعیت مکانی وی را با یک برنامه جی پی اس که به گیرنده آن ها متصل می شود، ردیابی کنید.
در صورت به سرقت رفتن اموالتان نیز همین طور است. یا اگر دوباره کلیدهای خود را سر جای همیشگی نگذاشته اید. بسته به برنامه و دستگاهی که در اختیار دارید ، در این حالت نیز ممکن است از ژئوفنسینگ به منظور اطلاع رسانی به کاربر، هنگام خروج دستگاه از یک منطقه مشخص، استفاده شود. بسیاری از مردم از دستگاه های جی پی اس مانند ردیاب آکیتا برای ردیابی اتومبیل های خود یا پیدا کردن موتورسیکلت و یا دوچرخه های گمشده نیز استفاده می کنند.
ردیاب جی پی اس آکیتا برای بازیابی اموال به سرقت رفته یا گم شده بسیار مناسب می باشد. قابلیت حمل آسان، خاموش کردن خودرو از راه دور با تلفن همراه و هشدار حمل با جرثقیل از مزایای این مدل به شمار می آید. علاوه بر این ها دارای قابلیت ردیابی آنی ( Real Time) و از طریق آن می توانید ایمیل یا هشدار های متنی نیز دریافت کنید.
ایمنی در ماجراجویی ها
به هنگام مسافرت، همیشه مهم است که اطمینان حاصل کنید شخص دیگری نیز از جای شما باخبر است. فرقی ندارد تنها باشید یا خیر، فقط باید مطمئن باشید که اگر اتفاق غیرمنتظره و خارج از برنامه ای رخ داد، کسی هست که بتواند برایتان نیروی کمکی خبر کند و آن نیروی کمکی نیز بداند کجا باید شما را پیدا کند.
در طبیعت وحشی و خالی از سکنه، امکان دارد سرویس دهی آنتن گوشی همراه شما قطع شود، اما تا زمانی که در منطقه ای روباز قرار دارید، سیگنال های جی پی اس دستگاهتان همچنان دریافت می شوند. امروزه برخی از دستگاه های تلفن همراه به شما امکان می دهند موقعیت مکانی خود را با سایر دستگاه ها، از طریق تنظیمات حساب کاربری خود به اشتراک بگذارید. با این حال، برنامه ها و دستگاه های GPS دیگری نیز وجود دارند که می توانید هنگام پیاده روی ، کوله گردی یا سفر به خارج از کشور، از آن ها استفاده کنید تا مطمئن شوید کسی همیشه از موقعیت مکانی شما مطلع است.( همچنین اگر شخص مذکور را در جریان برنامه سفر خود قرار دهید، بسیار سودمند است. چرا که در این صورت از موقعیت مکانی ای که قرار است در آن حضور داشته باشید نیز باخبر است)
دریافت هشدارهای اضطراری
هر زمان که شما هشدار وضعیت اضطراری (Amber Alert) در مورد آب و هوا و سایر رویدادهای مرتبط با ایمنی دریافت می کنید، توسط داده های GPS (و ژئوفنسینگ) مشخص شده که آیا شما هم باید جزو دریافت کننده های این اعلان باشید یا خیر. این یک نوآوری فوق العاده با ارزش در زمینه امنیت عمومی است ، چرا که برای دولت، این امکان را فراهم می آورد تا به افرادی که ممکن است تحت تاثیر فاجعه ای بزرگ قرار بگیرند یا کسانی که قادرند با نگاهی به اطراف خود، به اجرای قانون کمک کنند، سریعا هشداری ارسال نماید.
در ارتباط با همین موضوع، بستر رسانه های اجتماعی نیز ممکن است افرادی که در نزدیکی حادثه ای قرار داشته اند را، به فعالیت وا دارد تا اگر در وضعیت امنی قرار دارند، اعلام کرده تا خیال دیگران را از نگرانی بابت وضعیتشان آسوده نمایند. یکی از اولین کارهایی که مردم با شنیدن وقوع یک فاجعه بزرگ انجام می دهند، فکر کردن به آشنایانی است که امکان دارد در نزدیکی حادثه بوده باشند. بنابراین، این امر با تشویق مردم به آسوده کردن خیال خانواده و دوستانشان، به صورت عمومی و در رسانه های اجتماعی، به از بین رفتن وحشت مذکور کمک می نماید.
مدیریت ناوگان با ردیاب خودرو
شرکت هایی که در زمینه حمل و نقل فعالیت می کنند یا ماشین آلات زیادی را در انواع مکان های مختلف مستقر دارند، از ردیاب های آکیتا که امکان مدیریت همه ناوگان از یک اپلیکیشن را دارد برای مدیریت و ردیابی ناوگان وسایل نقلیه خود استفاده می نمایند. مدیریت ناوگان، به قصد کمک به شرکت ها در بهبود کارایی ، کاهش هزینه ها و تطابق با مقررات اجرا می شود. همچنین یکی از اساسی ترین مولفه های مدیریت ناوگان، ردیابی وسایل نقلیه می باشد که باعث نظارت و بهینه سازی اموری از قبیل موارد ذیل می شود:
- راندمان سوخت
- سرعت
- ایمنی
- بهینه سازی مسیر
- استفاده از وسایل نقلیه
این امر به ویژه برای شرکت هایی که در صنایعی مانند حمل و نقل ، ترابری و ساخت و ساز فعالیت دارند، بسیار مهم است. و به همان اندازه که در میان وسایل نقلیه زمینی از اهمیت ویژه ای برخوردار است، برای هواپیما ها و کشتی ها نیز پراهمیت می باشد. همچنین برخی از سیستم های مدیریت ناوگان ممکن است از حصارکشی جغرافیایی یا ژئوفنسینگ برای اطمینان از باقی ماندن رانندگان و یا وسایل نقلیه در محدوده های تعیین شده استفاده کنند.
مشتریان از ردیاب های آکیتا، برای کارهایی از قبیل موارد ذیل استفاده می نمایند:
- ساخت و ساز
- خدمات نظافتی
- شرکتهای باربری
- تعمیرات تهویه های هوا Air Conditioning))
هر سازمانی که دارای وسایل نقلیه متعلق به شرکت خود باشد و بخواهد آنها را محافظت یا بهینه سازی نماید، می توانند از ردیاب های جی پی اس آکیتا که قدرت و تکنولوژی سطح بالایی دارند استفاده کند.
