بنام خدا Global Position System ( GPS ) فهرست مطالب تاريخچه - مقدمه ای از GPS و طرز کار آن کاربرد GPS در :
Download ReportTranscript بنام خدا Global Position System ( GPS ) فهرست مطالب تاريخچه - مقدمه ای از GPS و طرز کار آن کاربرد GPS در :
Slide 1
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 2
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 3
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 4
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 5
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 6
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 7
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 8
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 9
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 10
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 11
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 12
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 13
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 14
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 15
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 16
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 17
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 18
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 19
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 20
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 21
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 22
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 23
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 24
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 25
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 2
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 3
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 4
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 5
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 6
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 7
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 8
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 9
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 10
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 11
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 12
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 13
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 14
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 15
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 16
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 17
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 18
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 19
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 20
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 21
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 22
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 23
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 24
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos
Slide 25
بنام خدا
Global Position System
( GPS )
فهرست مطالب
تاريخچه -مقدمه ای از GPSو طرز کار آن
کاربرد GPSدر : حمل و نقل دريايی و هوانوردی
حمل و نقل ريلی
حمل و نقل جاده ای )(AVL
-کاربرد نظامی GPS
تاريخچه :
در دوران باستان ،بيشتر مسافران موقعيت خود را از روي رويت دقيق عوارض زمين ،مشاهده
ستارگان و شناخت دقيق منطقه كوچكي به دست ميآوردند كه نسل به نسل منتقل ميشد .استفاده
از ستارگان براي مكانيابي به تمرين بسيار زيادي احتياج دارد .دقت آن 2كيلومتر است و در هواي
نامساعد نميتوان هيچ نوع محاسبهاي را انجام داد.
اختراع قطبنما كشف بزرگي بود ،زيرا مسافران ميتوانستند جهتيابي كنند ،اما به تنهايي
نميتوانست موقعيت فرد را تعيين كند .اسطرالب ،ارتفاعسنج و زاويهياب دورنماي جديدي در
زمينه سير و سفر گشودند .با اين وسايل عرض جغرافيايي را معين ميكردند و براي طول جغرافيايي از
جداول خاص نجومي استفاده ميشد.
در سال 1912تجهيزات ناوبري (تعيين موقعيت) راديویي اختراع شد .در اين سيستم با داشتن 3برج
فرستنده امواج راديویي و دانستن مكان دقيق آنها و حساب كردن زمان رسيدن موج ها از هر كدام به
نقطه مورد نظر ميتوان مكان آن نقطه را بر روي زمين به دست آورد.
در سال 1960سيستم تعيين موقعيت بر مبنای فضا توسط ناسا آغاز شد.
در سال 1983اولين ماهواره به فضا پرتاب شده است.
در سال 1995تمامی 24ماهواره به فضا پرتاب شد.
مقدمه ای از GPSو طرز کار آن:
سيستم تعيين موقعيت جهاني ميباشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط
ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند .به
عبارت ديگر يك گيرنده GPSمي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال
سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند.
GPSمجموعهاي از 24ماهواره است كه در مداري به دور زمين ميچرخند و
توسط گيرندههاي زميني به مردم امكان ميدهند مكان جغرافيايي خود را پيدا
كنند.
مشخصات ماهواره کنترل کننده :GPS
نام هواپيما :ناواستار
سازندهRockwell International :
ارتفاع 10900 :مايل دريايی
سرعت 7000 :مايل در ساعت
وزن 1900 :پوند (در مدار)
اندازه 17 :فوت
دوره مدار 12 :ساعت
مدار حرکتی 55 :درجه نسبت به استوا
عمر مفيد تعيين شده 5/7 :سال
صورت فلکی 28 :ماهواره ای ( 24ماهواره اصلی و 4ماهواره پشتيبانی)
تعداد ساعت اتمی 4 :عدد
GPSتفاضلی
):(DGPS
بکارگيري دو گيرنده GPSبه منظور دستيابي به تعيين موقعيت با دقت باال را GPSتفاضلي گويند.
شبكه DGPSدر واقع ايستگاههاي دایمي مي باشند كه به صورت يك شبكه يا به صورت يك نقطه به طور
مداوم در حال جمع آوري مشاهدات از ماهواره بوده و چون مختصات اين نقاط معلوم است ،مي توانند
اقدام به ارسال تصحيحات به گيرنده هاي در حال كار در منطقه نمايند.
مزايای :GPS
قابل اتصال به شبكه اينترنت
اتصال به كامپيوتر جهت تخليه اطالعات به برنامه هاي مختلف
قابليت نمايش نقشه و اطالعات كشورهاي جهان
حركت بر روي نقشه (جهت كارهاي نظامي و جهانگردي)
ترسيم نقشه به وسيله صفحه نمايش خود دستگاه و بررس ي اجمالي آن و ترسيم نقشه محل نقشه برداري شده
به كمك كامپيوتر
تعيين فاصله خود با يك نقطه مشخص
و...
مهمترين مزايای اين سيستم عبارتند از:
حداکثر خطای آن به چند سانتی متر نمی رسد.
استفاده از آن در هر هوايی امکان پذير است.
معايب :GPS
در اختالف ارتفاع زياد نتيجه دقيقی نمی دهد.
در مقابل پوشش گياهی زياد جواب دقيقی نمی دهد.
در مقابل بدنه اتومبيل نيز به خوبی عمل نمی کند.
در مقابل آسمان خراشها نتيجه دقيقی نمي دهد.
گران است.
کاربرد GPSدر حمل و نقل دريايی و هوانوردی:
كنترل ارتفاع و مسير پرواز هواپيما
امكان ارسال پيامهاي كوتاه كتبي به متحرك
امكان دريافت پيامهاي امدادي
تهيه نقشه از مسير طي شده
نظارت بر سرعت ،ارتفاع و محل استقرار هواپيما
تشخيص وسايل نقليه و باربري در محوطه فرودگاه
پيدا كردن کشتی ها و هواپيماهاي گمشده براساس آخرين منطقه قطع ارسال عالمت
اطالع رساني از وضعيت و مسير حركت هواپيماها و کشتي ها بصورت online
اطالع مركز كنترل از مسير هواپيما و کشتی ها
قابليت نظارت بر حركت هواپيما و کشتی
چگونگی استفاده از GPSدر حمل ونقل دريايی:
با استفاده از GPSو ويدئو ساندر می توان موقعيت محل و پروفيل کف دريا را رسم کرد.
تست يک پروژه در ايران:
اين پروژه بنا به درخواست وزارت نيرو در آبهای خليج فارس تست گرديده است که منجر به ساخت ويدئو
ساندر در ايران شد.
در زير نمونه يک گراف که از عمق 60تا 80متری دريای عمان تهيه شده را مي توان مشاهده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل ريلی و جاده ای:
مديريت و كنترل ناوگان حمل و نقل به صورت online
مديريت ايمني نقل و انتقال رديابي ،ارسال و دريافت اطالعات واحدهاي سيار به صورت online
مديريت ارسال وسايل نقليه
كمك اضطراري به وسايل نقليه ارسال شده به مناطق
مديريت و كنترل ترافيك به صورت online
رديابي كانتينرها و محموله هاي ترانزيتي
نظارت بر قاچاق كاال
ثبت مداوم اطالعات در فواصل زماني معين يا بر اساس حالت هوشمند
ثبت و كنترل سرعت هاي باال و غير مجاز
وجود توابع منطقه بندي/زمان بندي (خارج و داخل شدن به مناطق ممنوع يا زمانهاي ممنوعه)
ثبت وقايع خاص در صورت قطعي ارتباط به صورت online
كنترل زمان بندي واحدهاي سيار
مديريت و كنترل ناوگان واحدهاي سيار
كنترل عملكرد و كارایي واحدهاي سيار
تحقيق و بررس ي مسير طي شده واحدهاي سيار
كنترل كارایي و عملكرد راننده
مديريت هزينه وسيله نقليه توسط كنترل مصرف سوخت و مدت زمان سپري شده
تنظيم ترافيك
رديابی وسايل نقليه ريلی:
روش استفاده از امواج نوری:
اشعه ليزر
دوربين های فيلمبرداری
روش استفاده از امواج راديوئی:RF
(RFDIF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس کوتاه
(RFIDHF) روش شناسايی وسايل نقليه با فرکانس باال
استخراج گراف واقعی حرکت قطار:
هدف از به دست آوردن گراف نظارت بر حرکت قطار و عملکرد راننده برای برنامه ريزی درست در آينده می
باشد.
•
برای اين کار مي توان از گرافهای دستی يا گرافهایی با استفاده از ( )GPSاستفاده کرد.
کاربرد GPSدر حمل و نقل جاده ای:
)AVL: (Automatic Vehicle Locator
سيستم رد ياب اتوماتيک می باشد که با ( )GPSکار می کند.
اجزاء سيستم ):(AVL
نرم افزار سيستم
سيستم مخابراتی
سخت افزار
(جهت نصب روی خودرو)
سخت افزار سيستم:
)(GPS
باطری اضطراری
حسگر حرکتی
حافظه جانبی
مودم و سيستم مخابراتی
پردازنده
سيستم مخابراتی:
جهت انتقال اطالعات بين خودرو و پايگاه به کار می رود.
نرم افزار سيستم:
جهت پردازش اطالعات ارسال شده توسط سخت افزار سيستم ( )GPSمی باشد.
اجزا يک سيستم ()AVL
بررس ی آزمايش عملی در ايران:
نتايج حاصل از آزمايش سيستم ) (AVLنشان می دهد که سيستم ساخته شده از دقت قابل قبولی
برخوردار می باشد.
حداکثر خطای مشاهده شده 50متر می باشد.
کاربرد نظامی ):(GPS
کاربردهای انتظامی
کاربردهای نظامی
فرماندهی و کنترل
هدايت نيروهای گشتی شناسايی
هدايت شناورهای نيروی دريايی و زير دريايی
هدايت هواپيماهای نيروی هوايی
تهيه نقشه بهنگام
امداد و نجات
مين گذاری و کشف ميادين مين
هماهنگی تک و عقب نشينی
منابع :
مهندس مهرزاد نصيريان -بکارگيری GPSبه منظور عمليات نقشه برداری در دستگاه ويدئو ساندر -عضو هيئت علمی موسسه
آموزش ی تحقيقاتی دفاعی
حسن امين صدر آبادی -استخراج گراف واقعی حرکت قطار با استفاده از - GPSمرکز تحقيقات راه آهن
ِ
مجيد باقری -تلفيق سيستمهای تعيين موقعيت جهانی و GISو کاربرد های نظامی و انتظامی آن -کارشناس ی ارشد سنجش از راه دور
و GIS
GPSو کاربرد آن -سازمان نقشه برداری تهران
ابوالقاسم صادقی نيارکی -کارشناس ی ارشد - GISرديابی و کنترل وسايل نقليه در يک محيط سيستم اطالعات مکانی پويا با استفاده از
سيستم تعيين موقعيت جهانی و سيستم ارتباطی -سازمان حمل و نقل و پايانه های کشور
عليرضا قادری پور ،احمد رضا محقق ريال سيد جواد حسينی -ساخت سيستم ردياب ( Automatic Vehicle
AVL )Locationدر ايران
Applications of GPS technology in the land transportation sysytem - G.
Mintsis ,S.Basbas, P.Papaioannou, C.Taxiltaris, I.N. Tziavos