Linardatos 1

Το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης (GPS)…(του Διονύση Λιναρδάτου)

Πριν από λίγα χρόνια ίσως κανείς δεν θα μπορούσε να φανταστεί ότι  θα μπορούσε να διαθέτει μια συσκευή που θα του παρέχει κάθε χρονική στιγμή τη θέση του πάνω στη Γη. Αυτό σήμερα είναι μια πραγματικότητα που υλοποιείται από το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης, το πασίγνωστο σύστημα GPS (Global Positioning System). Το σύστημα ξεκίνησε με σκοπό τη χρησιμοποίησή του για στρατιωτικούς σκοπούς αλλά εξελίχθηκε ώστε να αξιοποιείται ελεύθερα παγκοσμίως από ένα μεγάλο πλήθος εφαρμογών ιδιαίτερα χρήσιμων στη σύγχρονη καθημερινή μας ζωή.

Εικόνα 1: Ο αστερισμός των δορυφόρων του συστήματος GPS. Πηγή: http://www.gps.gov/multimedia/images/constellation.jpg

Εικόνα 2: Δορυφόρος GPS. Πηγή: http://www.gps.gov/multimedia/images/IIF.jpg

Το σύστημα GPS αποτελείται από τρία βασικά τμήματα: το δορυφορικό τμήμα, το τμήμα ελέγχου και το τμήμα των χρηστών.  Το δορυφορικό τμήμα είναι το κέντρο του συστήματος και περιλαμβάνει σήμερα 31 ενεργούς δορυφόρους που εκπέμπουν ραδιοσήματα προς τη Γη. Οι δορυφόροι είναι τοποθετημένοι σε 6 τροχιακά επίπεδα ώστε κάθε επίπεδο να περιλαμβάνει τουλάχιστον 4 δορυφόρους. Περιστρέφονται σε απόσταση περίπου 20.200 km πάνω από την επιφάνεια της Γης εκτελώντας μια ολόκληρη περιστροφή γύρω από τη Γη σε 12 ώρες. Οι θέσεις τους είναι τέτοιες ώστε ένας δέκτης στη Γη λαμβάνει ανά πάσα χρονική στιγμή τα σήματα τουλάχιστον από 4 δορυφόρους. Οι δορυφόροι με την πάροδο του χρόνου αντικαθίστανται με άλλους νεώτερης τεχνολογίας ενώ σε τροχιά παραμένουν και εφεδρικοί δορυφόροι, οι οποίοι, εφόσον χρειαστεί, μπορούν να ενεργοποιηθούν.

Εικόνα 3: Το δίκτυο επίγειων σταθμών του τμήματος ελέγχου του συστήματος GPS. Πηγή: http://www.gps.gov/multimedia/images/GPS-control-segment-map.pdf

Το τμήμα ελέγχου είναι ένα δίκτυο επίγειων σταθμών ανεπτυγμένο σε παγκόσμια έκταση οι οποίοι ανταλλάσσουν συνεχώς πληροφορίες με τους δορυφόρους, πραγματοποιούν ελέγχους της σωστής λειτουργίας τους και προβαίνουν σε διορθώσεις των σφαλμάτων που προκύπτουν. Το δίκτυο περιλαμβάνει 1 κύριο σταθμό ελέγχου, ο οποίος βρίσκεται στο Colorado των Η.Π.Α., 1 εφεδρικό κύριο σταθμό ελέγχου, 11 συστήματα κεραιών και 15 σταθμούς παρακολούθησης. Ο κύριος σταθμός βάσης συντονίζει και ελέγχει τη λειτουργία όλων των υπολοίπων επίγειων σταθμών.

 

Εικόνα 4: Δέκτης GPS σε αυτοκίνητο. Πηγή: http://www.gps.gov/applications/roads/

Το τμήμα των χρηστών περιλαμβάνει τις συσκευές GPS σε όλο τον κόσμο, οι οποίες αποτελούν δέκτες των σημάτων που εκπέμπουν οι δορυφόροι. Οι δέκτες αποτελούνται από την κεραία λήψης, έναν επεξεργαστή, έναν υψηλής σταθερότητας και ακρίβειας χρονομετρητή και οθόνη. Τα σήματα των δορυφόρων περιέχουν κωδικοποιημένες πληροφορίες, τις οποίες επεξεργάζονται οι δέκτες και καθορίζουν τη θέση τους, απεικονίζοντάς τη στην οθόνη τους.

 

Το σύστημα GPS αξιοποιείται από εκατοντάδες εφαρμογές που προωθούν την ανάπτυξη σε πολλούς κλάδους της οικονομίας, όπως είναι οι μεταφορές, η ναυτιλία, η γεωργία, η εξόρυξη κλπ. Πάνω από όλα όμως το σύστημα σώζει ανθρώπινες ζωές καθώς χρησιμοποιείται στην πρόληψη ατυχημάτων, στις υπηρεσίες έρευνας και διάσωσης και στην επιτάχυνση της παροχής υπηρεσιών για την αντιμετώπιση περιστατικών έκτακτης ανάγκης.

error: Copy is not allowed
Search