سیستم مکان‌یابی جهانی یا GPS، مجموعه‌ای متشکل از سه قسمت بخش فضایی، زمینی و کاربر است. بخش فضایی شامل 24 یا 32 ماهواره در مدار Medium Earth Orbit است که سیگنال‌های دقیق حاوی اطلاعات از جمله موقعیت ماهواره و زمان دقیق (با استفاده از ساعت اتمی) را به سمت زمین ارسال می‌کنند. بخش زمینی مجموعه ایستگاه کنترل ماهواره‌ها در روی زمین برای ارسال و دریافت داده‌ها به بخش فضایی است. بخش کاربر نیز دستگاه‌های دریافت‌کننده ریز و درشتی هستند که در هواپیماها، کشتی‌ها، دستگاه‌های مکان‌یابی و گوشی‌های موبایل موجود است و میلیون‌ها نفر به‌صورت روزانه و برای مقاصد نظامی یا غیرنظامی از آن‌ها  استفاده می‌کنند.
روش کار این سیستم به‌این‌ترتيب است که هر ماهواره، به‌صورت دائمی پیام‌هایی را به سمت زمین مخابره می‌کند که این پیام حاوی زمان دقیق ارسال پیام، مکان دقیق ماهواره در فضا و اطلاعات کلی درباره سالم‌بودن سیستم است. دستگاه دریافت‌کننده سیگنال را دریافت کرده و با محاسبه تغییرات سیگنال و اختلاف زمان ارسال و دریافت آن، فاصله خود را با ماهواره مذکور محاسبه می‌کند. برای محاسبه مناسب مکان سه‌بعدی، دریافت سیگنال از سه ماهواره برای دریافت‌کننده کافی است، اما در صورت وجود سیگنال از دیگر ماهواره‌ها دستگاه دریافت‌کننده از آن‌ها برای بهبود دقت، استفاده خواهد کرد. همچنین، از روی تغییرات مختصات جغرافیایی، دستگاه دریافت‌کننده می‌تواند سَمت جغرافیایی و سرعت خود را نیز محاسبه کند.  نخستين‌بار در جنگ جهانی دوم نیاز به سیستم‌های مکان‌یابی جغرافیایی احساس شد و برای این منظور سیستم‌های رادیویی زمینی LORAN و Decca Navigation توسعه داده شدند. در سال‌های بعد از جنگ جهانی و به‌خصوص در دوره جنگ سرد و پس از دستیابی به فناوری‌های فضایی و امکان پرتاب ماهواره، سیستم‌های مکان‌یابی مختلفی توسط قسمت‌های مختلف ارتش ایالات‌متحده توسعه داده شد که هرکدام وظیفه خاصی برعهده داشتند.
پس از آن بود که متخصصان واحدهای تحقیقاتی به این نتیجه رسیدند که با ترکیب فناوري‌های مورد استفاده در تعدادی از سیستم‌های موجود، می‌توان یک سیستم مکان‌یابی کامل و یکپارچه ساخت. بنابراين، در سال 1973، ایجاد سیستم DNSS (سرنامDefense Navigation Satellite System) تصویب شد. یک سال بعد پروژه به Navstar و پس از مدتی به Navstar-GPS تغییر نام داد و درنهایت برای سادگی بیشتر نام آن GPS شد. پس از آن‌که در سال 1983، یک هواپیمای خطوط هوایی کره راه خود را در شب گم کرد و وارد حریم هوایی ممنوعه شوروی سابق شد و توسط هواپیماهای ارتش آن کشور مورد هدف قرار گرفت و تمام 269 سرنشین آن جان باختند، ایالات‌متحده  امریکا تصمیم گرفت تا استفاده از GPS را به‌صورت رایگان و برای مقاصد غیرنظامی آزاد کند. نخستين ماهواره از مجموعه 24 ماهواره سیستم GPS در سال 1989 به فضا پرتاب شد و ارسال این مجموعه به فضا تا سال1994 طول‌کشید. در ابتدا، سیگنال‌های باکیفیت بالای ماهواره‌های GPS برای استفاده‌های نظامی درنظر گرفته شده بود، اما در يکم می سال 2000 طبق دستور رئیس‌جمهور ایالات‌متحده، امکان استفاده از سیگنال کیفیت بالا برای غیرنظامیان نیز فراهم شد و دقت مکان‌یابی آن‌ها بالاتر رفته و خطای دستگاه‌ها از هزار فوت به 65 فوت کاهش یافت.به‌تازگي نیز Roger Easton دانشمندی که ابداعاتش باعث به‌وجودآمدن سیستم‌های مکان‌یابی ماهواره‌ای و فضایی TIMATION و درنهایت به‌وجودآمدن GPS شده بود، به‌عنوان یکی از اعضای تالار مشاهیر مخترعان امریکا انتخاب شد و با دریافت مدال افتخار، هم‌ردیف افرادی مانند ادیسون و گراهام‌بل قرار گرفت. او قبلاً نیز به دلیل خدمات علمی‌اش به عرصه‌های مختلف بشریت جوایز بسیار زیادی دریافت  کرده بود.

 
+ نوشته شده توسط کسری در 90/06/22 و ساعت 12:13 |