ב-Online
 
 
 
 
 
 
 
 
איך זה עובד: GPS 

איך זה עובד: GPS

 
 
ארנון שמעוני, מערכת מובייל

כל מה שרציתם לדעת על GPS, מערך הלווינים האמריקאי שהגיע גם לסלולרי שלכם

 
 
 
 
 
 
 
 
 

הקדמה

לוויין NAVSTAR שט בחלל
 לוויין NAVSTAR שט בחלל   
בתחילת שנת 1978 שוגר לוויין הGPS הראשון (שכונה אז "NAVSTAR") ע"י הצבא האמריקאי. מטרתו של הלוויין, הראשון מבין 24, הייתה לסייע לחיילים על הקרקע למצוא את מיקומם המדויק- ובכך לייעל את הניווט בשטח.

מערכת ה-GPS המוכרת לנו כיום, תוכננה ופותחה ע"י DoD (משרד ההגנה האמריקאי), וכעת כל אדם יכול להשתמש במערכת בחינם – להוציא, כמובן, מחיר המקלט.
 
מערך ה-GPS (להלן "מערכת ניווט לווייני") מתחלק לשלושה חלקים:
החלל: כלל לווייני ה-GPS, השליטה: רשת תחנות קרקע שאחראיות על השליטה בלוויינים – בקרת המסלול, עדכון השעון הפנימי, וכו'. המשתמש: אנשי עסקים, טייסים, נווטים, חיילים וסתם חובבי גאדג'טים מושבעים שמחזיקים במקלט ניווט לווייני.
 

איך זה עובד?

 
על כל לוויין שוכן שעון אטומי. הלוויין משדר 24 שעות ביממה את השעה המדוייקת על פי השעון הפנימי שלו, וכן מידע כללי על הלוויין.

המקלט שנמצא בידי המשתמש לא זקוק לשעון. הוא קולט שידורים מכ-4 לוויינים (ניתן לקבל מידע משלושה לוויינים רק אם ידוע הגובה המדויק). המקלט מחשב את המרחק בין כל אחד מארבעת הלויינים לבינו על ידי חישוב הפרשי הזמן. המרחק בין הלוויינים לבין המקלט נקרא מרחק-דמה.
לאחר חישוב הפרשי הזמן מפענח המקלט את מיקומי הלוויינים על פי האותות שהתקבלו והמאגר הפנימי במקלט
.
כעת, המקלט יודע שהוא ממוקם בדיוק היכן שארבעת ה'כדורים' (או במובן המתמטי, ספירה) מתחברים. מסביב לכל לוויין יש 'כדור' עם רדיוס ששווה להפרש הזמן בין הלוויין והמקלט כפול המהירות של אותות הרדיו. היות ולמקלט אין שעון מדוייק, הוא לא יכול לדעת מה הם הפרשי הזמן בין הלוויינים למקלט. עם זאת, הוא יכול למדוד את ההפרשים בין הזמנים של הלוויינים שאותם הוא קולט.

מכאן שמתקבלים 3 הפרבולידים (ראה תמונה), אשר נקודת החיבור שלהם נותנת את המיקום המדוייק של המקלט- ולכן יש צורך בארבעה לוויינים.
 
 
כך נראים הפרבולידים
 כך נראים הפרבולידים   
למתעניינים: האותות שונים מלוויין ללויין, אך התדר זהה (ידוע גם כ-CDMA). התדר הראשי הוא 1575.42 מגהרץ ו-1227.60 מגהרץ. התדר הראשון נקרא L1 ובו ניתן למצוא מידע 'ציבורי' וקוד מוצפן. התדר השני, L2, משדר אך ורק קוד מוצפן. הקוד המוצפן מאפשר דיוק רב הרבה יותר ממה שמתאפשר בלעדיו, אך הקוד לפענוח ההצפנה מתאפשר אך ורק לשימושים צבאיים של, איך לא, צבא ארצות הברית. ובכל זאת, מקלטים מתוחכמים (ומן הסתם יקרים) מצאו תחליף לקוד המוצפן.
(ניתן להמשיך ולפרט בנושא זה המון, אך קצר העמוד מלהושיע...)

בעבר הומצאה ברוסיה שיטת ניווט לווייני מתוחכמת ומתקדמת מה-GPS שכונתה GLONASS. ב-1982 שוגרו לחלל לווייני הGLONASS הראשונים אך הרצף הופסק עקב אילוצים כלכליים (מוכר לכם?). עד אפריל 2002 שוגרו 8 לוויינים בלבד ועד מרץ 2004 שוגרו רק 12 לוויינים (לעומת 24 לווייני GPS). בעקבות שיתוף פעולה עם הממשלה ההודית, תחזיות אופטימיות צופות שהמערכת תושלם עד שנת 2007- באיחור אופנתי קל.
 
מלבד השימושים הצבאיים המקוריים של ה-GPS (כמו טילי שיוט ומקלטים ניידים לחיילים) ישנם שימושים אזרחיים רבים לניווט הלווייני. מקלטי GPS ניתן למצוא במוניות (רק ביפן, בינתיים), במטוסים, באוניות, אצל מטיילים, טייסי דאונים ואפילו בלא מעט מכוניות פרטיות ברחבי העולם (כן, גם בישראל).

ניתן לשלב או להציב מקלט GPS בכל דבר המצריך ניווט מדוייק. CASIO חשפה לפני מספר שנים שעון בעל מקלט GPS מובנה, קוקה קולה שילבה מקלטי GPS בפחיות מבצע שלה, וכמובן - מקלטי GPS משולבים לאחרונה בטלפונים סלולריים, מחשבי כף יד ואפילו שעוני ילדים.
 
 
עד לא מזמן חולקו מקלטי ה-GPS לשני סוגים: אלה עם המסך הגראפי הגדול, ואלה שמציגים נקודות ציון (מכשירים בעלי נקודות ציון מסייעים למציאת המיקום על המפה, ואלו עם המסך הגראפי מציגים את המפה על המכשיר) לא פעם איבדו מטפסי הרים (ומטיילים) את דרכם ונעזרו ב-GPS כדי לאתר את מיקומם על המפה.

בניגוד למקלטי ה-GPS שנפוצו בשנות התשעים, מכשירים מגושמים ולא אופנתיים, המציגים מאגרי מפות על צג גראפי גדול אך מונוכרומי – נפוצים לאחרונה מקלטי GPS המשולבים בטלפונים סלולאריים קטנים ואופנתיים (הI830 במירס, למשל, יודע להציג נקודות ציון), בשילוב עם טכנולוגיות נוספות (כמו לדוגמה AGPS – טכנולוגיה המשתמש גם באנטנות הסלולריות וגם בלוויינים לצורך ניווט מדויק יותר) או במחשבי כף יד מתקדמים ומתקדמים פחות.
 
גם בארץ נפוצה תוכנת ניווט מסויימת – מערכת מפות מפורטת של מדינת ישראל (כולל עסקים, שמות רחובות ורמזורים) המאפשרת ניווט נוח בכבישי ישראל באמצעות קול נעים המדריך אותך בדרכך.

התוכנה, התומכת בעשרות דגמים שונים של מחשבי כף יד (ומתעדכנת באופן קבוע וסדיר) מופצת בדרך כלל עם מקלט GPS זעיר (שאפשר לשים בכיס או ברכב). ניתן לרכוש סוגים שונים של מקלטי GPS המציעים רמות דיוק שונות, גדלים שונים, ולעיתים אפשרויות מעניינות כמו חיבור אלחוטי למחשב כף היד (באמצעות בלוטות').
 

כמה זה עולה לנו?

 
למרות שהמחיר תלוי מאוד בחומרת (ותוכנת) הניווט שתבחרו לקנות, מדובר בסך הכל בעסק יקר.
תוכנת הניווט הישראלית, ביחד עם מקלט GPS יעלו לכם לא פחות מ-3000 ש"ח (!) להוציא כמובן את מחיר מחשב כף היד. אלא אם, כמובן, אתם מסתפקים בלבנת חבלה שעבר זמנה, לא תסגרו את הארנק בפחות מ- 4500-5000 ש"ח למערכת ניווט מושלמת (אלא אם יש לכם כבר מחשב כף יד או לפטופ). יקר? בהחלט. משתלם? תלוי עד כמה אתם צריכים את זה.

בחו"ל, אגב- כרגיל, הדשא ירוק יותר. האמריקאים לדוגמה, יכולים לרכוש מערכת ניווט פשוטה (כלומר, מכשיר GPS עם מסך מונכרומי- אבל בכל זאת עובד מצויין) בלא יותר מ-300 דולר.
וגם אם יבחרו האמריקאים לרכוש מערכת ניווט הכוללת מחשב כף יד, אנטנה ותוכנה - כרגיל, הם ישלמו הרבה פחות מאיתנו: מחירו של מחשב כף יד בחו"ל נמוך בדר"כ בכחצי מזה שבארץ, כנ"ל לשאר האביזרים והתוכנות שמסביב.

מן הסתם רכישת הערכות בחו"ל אינה באה בחשבון (משהו אומר לי שמפות ישראל לא נמכרות בכל חנות טכנולוגיה אמריקאית) ומכאן שאם כבר התחלתם לתכנן איך תסעו בסטייל עם מערכת ניווט לוויינית - קחו בחשבון שזה לא יהיה זול.
 
 
 
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ilan @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
 
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ilan @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
 
 

כל הזכויות שמורות 2011 © נענע 10 בע"מ
 
 
 
 
כל הזכויות שמורות © Nana10 בע"מ
Video powered by