# GPS

### מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לך הודעות חדשות (השווה לגרסה הקודמת).
כ-28 לווייני GPS כגון זה שוגרו למסלול סביב כדה"א החל משנת 1978

Global Positioning System (או בקיצור - GPS) היא מערכת ניווט לוויינית.

מערכת ה-GPS מבוססת על מספר רב של לוויינים יעודיים ששוגרו בידי מחלקת ההגנה של ארצות הברית, המתפעלת את המערכת. הלוויינים סובבים סביב כדור הארץ ומשדרים אות זמן, אותו קולט המקלט הקרקעי מ-4 לוויינים או יותר. על הקרקע מחושב המרחק בין המקלט והלוויינים, המבצע טריאנגולציה למציאת מיקום המקלט.

בפועל הלווינים אינם משדרים אות זמן בלבד. הלוויונים משדרים 3 אותות שונים, הכוללים את הID של הלווין, המיקום האורביטלי שלו ואת הזמן לפי שעון אטומי. חשוב להדגיש שרק האות האחרון הינו הכרחי לקביעת מיקום הקולט, מכיוון שהאמצעי היחידי לקביעת מיקום הוא שימוש של נוסחאות מתמטיות המחשבות את המרחקים ואת הזוויות לפי ציר כדור הארץ. הנוסחאות הללו מחשבות את זמן הלקיטה פחות זמן השידור כפול מהירות השידור הנמדדת בבאוד.

המיקום האורביטלי ייקבע בעזרת תחנות על פני כדור הארץ. בישראל ישנן 18 כאלו.

## [עריכה] לוויני ה-GPS

המערכת מבוססת על 24 לוויינים (לפחות) המקיפים את הארץ במסלול שגובהו כ-20,200 קילומטר, אשר שוגרו על ידי משרד ההגנה האמריקני. נכון לסוף 2005 ישנם 28 לוויינים במסלול, כי חלק מהלוויינים הישנים צפויים לסיים את חייהם בקרוב ומחליפיהם כבר שוגרו למסלול. הלווינים משלימים הקפה כל 12 שעות, וכל אחד מהם נושא עמו שעון אטומי, כך שבכל הלווינים השעה זהה.

מסלולו של כל לוויין ידוע בדיוק רב מאוד. המסלול נמצא בכל מקלט GPS, ברשימה שנקראת "אלמנך GPS". מסלולי הלווינים הכרחיים למציאת המיקום של המקלט, וכל שגיאה במיקום הלווין תגרור שגיאה גדולה במיקום שיוחשב על ידי המקלט. מכיוון שכך, עוקב משרד ההגנה האמריקני אחר הלוונים בעזרת מכ"ם, ומודד את המסלול בדיוק גבוה. משרד ההגנה האמריקני גם משחרר עדכוני אלמנך על פי המדידות.

כל לווין משדר אות זמן, מוצפן בסדרה פסאודו אקראית. סדרה פסאודו אקראית הנה סדרה שנוצרת במכונת מצבים ידועה עם תנאי התחלה ידוע. הסדרה עצמה נראית אקראית. היחוד בסדרות כאלו הוא שהערכים שלהם כמעט אף פעם לא מתנגשים, וכך המקלט יכול לזהות את הלווין ששידר על פי הסדרה הספציפית לו. התאמת הסדרות ללוינים צרובה אף היא בכל מקלט GPS.

כל הלווינים משדרים באותו תדר, אך לכל לווין יש סדרה משלו.

## [עריכה] מקלט ה-GPS

המקלט מכוון לתדר בו משדרים כל לוויני ה GPS, והוא קולט את הסדרות הפסאודו-אקראיות שמשדרים הלווינים, מתוכן הוא מחלץ את אות הזמן ויודע איזה לווין הוא קולט. לאחר חילוץ אות הזמן, המקלט מחשב את הפרש הזמנים בין הלווינים, וכך מחלץ שעון מדוייק - זהה לשעון האטומי של הלווינים. לאחר חישוב שעון מדוייק, המקלט יודע לחשב את הפרש הזמן מרגע שידור אות הזמן לרגע הקליטה, וכך הוא יודע לחשב את מרחקו מכל אחד מהלווינים שנקלטו.

מכאן מבצעים טריאנגולציה פשוטה על מנת למצוא את המיקום של מקלט ה - GPS.

## [עריכה] התמרה

המערכת עושה שימוש במערכת ייחוס הקרויה WGS-84, שבחישוביה קרובה למשטח הגיאואיד (פני הים) ברוב פני כדור הארץ. בכדי להתאים מקלט GPS למערכת היחוס של רשת ישראל צריך לבצע התמרה בין דאטומים, שבה מזינים למכשיר פרמטרים להתאמה בין שתי מערכות היחוס הללו. המרכז למיפוי ישראל אחראי במדינת ישראל, על חלוקת הפרמטרים הללו.

## [עריכה] תחנות קרקעיות

ברחבי העולם ישנן תחנות קרקעיות שמודדות את מיקומם המדוייק של הלווינים (שכפי האמור לעיל יש בו סטיה קלה) ותפקידן לתקן את הסטיות של הלווינים, ואף להעצים את דיוק המדידה על פני מדידה רגילה ממקלט GPS. בהסתמך על תחנות אלו אפשר להגיע לדיוק גבוה של כ- 1-2 ס"מ. דבר הדרוש למודדים מקצועים. בישראל מפוזרות 18 תחנות כאלו שניתן להתעדכן במדידות שלהן דרך האינטרנט (למפת מיפוי התחנות). בעתיד מתוכנן כי התחנות הללו יספקו מידע בזמן אמת, ובכך יאפשרו להגיע לחישובים מדוייקים ולוותר על נקודות הטריאנגולציה הקיימות בשטח.

## [עריכה] שימושים

בעבר היו מקלטי GPS יקרים, ושימשו לצרכים צבאיים בלבד כניווט והנחיית טילים. משרד ההגנה האמריקאי גם מנע שימוש אזרחי בניווט מונחה לוויינים בעל דיוק רב על ידי הצפנת האותות הדרושים לכך.

בשנות התשעים הוזלו מחירי המקלטים, וכיום ניתן לרכוש בחופשיות מעגלים מודפסים המאפשרים ניווט בדיוק של מטרים בודדים ופחות מכך. בעקבות זאת נוספו לניווט מונחה הלוויינים שימושים אזרחיים כמערכות ניווט והתמצאות למכוניות פרטיות, מכשירי ניווט ניידים למטיילים בשטח וכיוצא בכך.

## [עריכה] דיוק סלקטיבי

בעבר, האות שהיה זמין לניווט לווייני בשימושים אזרחיים היה מוגבל בדיוקו, במכוון. אות בדיוק משופר היה זמין לצבא ארצות הברית ושימושים מיוחדים של ממשל ארצות הברית. ב-1 במאי, 2000 הודיע נשיא ארצות הברית דאז, ביל קלינטון, שהדיוק הסלקטיבי יבוטל עד 2006 כך שכל משתמשי המערכת יזכו לדיוק הגבוה יותר. הביטול בוצע כבר ב-2005.

## [עריכה] הרחבות

### [עריכה] Assisted GPS

AGPS הוא שירות המתבסס על GPS לאיתור מיקום המשתמש, תוך שימוש בשרת עזר בנוסף ל־24 הלווינים המשמשים את שירות ה־GPS הרגיל לקבלת מיקום יותר מדויק. השימוש בשירות זה הוא בעיקר באזוריים עירוניים, שבהם מרבית הביקוש הוא מכשירים סלולאריים שיכולותיהם מוגבלות.

## [עריכה] קישורים חיצוניים

- סרטון המחשה אתר הטכניון

מערכות ניווט לווייניות
טרנסיט ‏ | ‏ GPS ‏ | ‏ GLONASS ‏ | ‏ גלילאו ‏ | ‏ Beidou

מקור: http://he.wikipedia.org../../../g/p/s/GPS_8c57.html

קטגוריה: מערכות ניווט לווייניות

##### Views

- ערך
- שיחה
- גרסה נוכחית

##### קהילה

- שער הקהילה
- עזרה
- דלפק ייעוץ
- מזנון
- יצירת קשר
- ספר אורחים

##### חיפוש

##### שפות אחרות

- English
- Afrikaans
- Български
- Bosanski
- Català
- Česky
- Dansk
- Deutsch
- Esperanto
- Español
- Eesti
- Suomi
- Français
- Magyar
- Bahasa Indonesia
- Italiano
- 日本語
- 한국어
- Lëtzebuergesch
- Lietuvių
- Bahasa Melayu
- Nederlands
- Norsk (bokmål)
- Nouormand
- Polski
- Português
- Русский
- Slovenčina
- Slovenščina
- Српски / Srpski
- Svenska
- தமிழ்
- Türkçe
- Українська
- Tiếng Việt
- 中文