ما هو نظام تحديد الموقع GPS

المهندس أمجد قاسم

كاتب علمي

engamjad@yahoo.com

يعتبر نظام تحديد الموقع GPS جزءا هاما من منظومة عمل الأقمار الصناعية في الوقت الراهن ، وقد شاع مؤخرا استخدام هذا النظام في الكثير من دول العالم ، وتعددت تطبيقاته العملية ، فخلال حرب الخليج التي شنتها الولايات المتحدة الأمريكية ضد العراق ، استخدمت أمريكا هذا النظام بشكل مكثف للغاية ، لتوجيه قطاعاتها العسكرية وتوجيه صواريخها نحو أهدافها بدقة عالية .

ويمكن القول أن نظام (Global Positioning System ) GPS يعتمد على منظومة متكاملة من الأقمار الصناعية التي تعمل ضمن نظام يطلق عليهSophisticated Network Of Satellites  ، وهذه الأقمار تقوم بعملية مسح الكرة الأرضية مرتين كل 23 ساعة و 56 دقيقة ، كما تتوزع هذه الأقمار على 6 مستويات دوران كل مستوى يصنع 55 درجة مع المستوى الآخر ، وفي كل مستوى يوجد ثلاثة أقمار صناعية .

إن هذا النظام الذي طورته مراكز الأبحاث في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1973 وبميزانية تقارب عشرات المليارات من الدولارات ، يتكون من جزأين أساسيين هما المرسل والمستقبل ، فالجزء المرسل هي تلك الأقمار الصناعية السابقة الذكر ، أما المستقبل فهي أجهزة صغيرة كفية متطورة للغاية تعمل ضمن دوائر  إلكترونية ميكروبروسسر Microprocessor ، ويتم تحديد الموقع بدقة بطريقتين ، الأولى عن طريق ما يعرف بإزاحة دوبلر Doppler Shift للموجات الكهرومغناطيسية المستقبلة من القمر الصناعي ، وهذه الإزاحة تنجم عن السرعة النسبية بين الأرض والأقمار الصناعية ، الطريقة الثانية لتحديد الموقع تعتمد على قياس التأخير الزمني بين الموجات الكهرومغناطيسية المستقبلة من الأقمار الصناعية .

يتم تحليل هذه البيانات من قبل أجهزة  GPS والتي تحتوي على برنامج حاسوبي مزود بالكثير من المعلومات والمتغيرات الفيزيائية كتأثير الغلاف الجوي على الموجات الكهرومغناطيسية وكذلك تأثير الجاذبية الأرضية والحالة المناخية ، كما يحتوي البرنامج على خرائط تفصيلية للأرض والمدن والشوارع فيها ، واهم المعالم الجغرافية وغيرها من المعلومات الهامة .

استخدامات نظام  GPS

تتعدد استخدامات هذا النظام بشكل يصعب حصرها ، ففي الوقت الراهن  ، عمدت الكثير من شركات النقل العالمية وشركات الشحن إلى متابعة حركة آلياتها وسفنها بواسطة هذا النظام الفعال للغاية ، كما تم إدخال هذا النظام في الكثير من السيارات المصنعة حديثا والتي توفر للسائقين خرائط تفصيلية للأماكن والشوارع التي يتواجدون فيها ، وأفضل الطرق وأقصرها والتي ينبغي سلوكها أثناء تنقلاتهم اليومية .

كذلك فقد شهد هذا النظام استخدامات أخرى من قبل شركات الطيران والملاحة الجوية لتوجيه الطائرات في السماء بدقة متناهية ، ومؤخرا تم إدخال هذا النظام في أنظمة الرصد الجوي وتعقب الأعاصير والرياح والأمواج الهائجة في المحيطات ، كما استخدم من قبل هيئات البحث العلمي لتتبع هجرة الطيور والأحياء المائية ومراقبة حرائق الغابات وحركة الجبال الجليدية.

إن نظام تحديد الموقع GPS سوف يشهد في المستقبل القريب تطبيقات واسعة للغاية توفر للإنسان مزيد من السيطرة والتحكم في شتى شؤون حياته اليومية.