DGPS چیست؟ تعیین موقعیت و اندازه گیری با جی پی اس
آیا می‌دانید تکنیک DGPS چیست؟
جی‌پی‌اس در واقع نوعی موقعیت‌یاب دیجیتالی است که در گوشی‌ها، خودروها، اسمارت‌واچ‌ها و دستگاه‌های دیگر به کار برده می‌شود. این سرویس با تکنیک‌های مختلفی کار می‌کند. یکی از انواع این تکنیک‌ها DGPS (Differntial GPS) است که به آن GPS تفاضلی گفته می‌شود. در این تکنیک با استفاده از تفاضل معادلات، موقعیت مکانی تعیین می‌شود. بسیاری از علاقه‌مندان ممکن است نام این تکنیک را شنیده باشند اما ندانند که DGPS چیست و چطور کار می‌کند. با یوفایندر باشید تا به بررسی تکنیک DGPS و روش کار آن بپردازیم.
روش استفاده از تکنیک DGPS
در پاسخ به این سوال که DGPS چیست باید گفت DGPS نوعی تکنیک برای اندازه‌گیری موقعیت مکانی است و نباید نوعی دستگاه سخت‌افزاری تلقی شود. باید بدانید که شرایط جوی و خطاهای سیستمی تاثیر در نتیجه استفاده از تکنیک DGPS ندارند. در واقع می‌توان گفت که تکنیک جی‌پی‌اس تفاضلی بیشتر تاثیرات شرایط جوی و خطاهای سیستمی بر سیگنال‌های جی‌پی‌اس را خنثی می‌کند. البته توان خنثی کردن خطاهای موضعی چند مسیری و گیرنده را ندارد.
برای انجام تکنیک DGPS باید از دو گیرنده استفاده شود تا این تکنیک نتیجه بدهد. در واقع به دلیل استفاده از دو گیرنده این تکنیک حالت تفاضلی دارد. در تکنیک DGPS سیگنال‌های دو جی‌پی‌اس مختلف مقایسه شده تا تعیین موقعیت مکانی به صورت دقیق‌تری انجام شود. باید اشاره کرد که دو روش برای اندازه‌گیری موقعیت مکانی با استفاده از تکنیک DGPS وجود دارد که عبارتند از:
- استفاده از گیرنده متحرک (Roving Receiver)
- استفاده از گیرنده مرجع (Refrence Receiver)
نقش گیرنده متحرک در تکنیک DGPS
اکنون که به پاسخ سوال DGPS چیست رسیدیم، باید روش‌های انجام تکنیک را بشناسیم. در روش اول استفاده از تکنیک جی‌پی‌اس تفاضلی، گیرنده DGPS درواقع متحرک است که با دریافت سیگنال‌ها از ماهواره به محاسبه شبه‌فاصله‌ها می‌پردازد. همچنین این گیرنده به صورت هم‌زمان از یک منبع مرجع، سیگنال‌های تصحیح را دریافت می‌کند. باید اشاره کرد که منبع مرجع در واقع در یک نقطه با مختصات مشخص قرار دارد. سپس گیرنده متحرک، با اعمال کردن تصحیحات دریافت شده روی شبه‌فاصله‌ها موقعیت مکانی را به طور دقیق مشخص می‌کند. این روش با نام DGPS فوری (Real Time) شناخته می‌شود که نسبت به روش دوم، روش رایج‌تری به شمار می‌رود.
گیرنده متحرک در همان حالت که کاربر رد حال حرکت است، درست مانند یک گیرنده مستقل GPS، موقعیت مکانی او را مشخص می‌کند. البته یک تفاوت با گیرنده مستقل دارد و آن هم این است که گیرنده کاربر، نوعی جی‌پی‌اس تفاضلی به شمار می‌رود. باید اشاره کرد که یک گیرنده GPS مستقل و گیرنده متحرک دو تفاوت اصلی دارند که آن‌ها را از هم متمایز می‌کنند.
تفاوت‌های اصلی گیرنده متحرک و گیرنده GPS مستقل عبارتند از:
- گیرنده متحرک دارای یک گیرنده رادیویی است تا بتواند تصحیحات تفاضلی را از منبع مرجع دریافت کند.
- برای اعمال تصحیحات به دست آمده در شبه‌فاصله‌هایی که گیرنده متحرک محاسبه کرده است، از یک نرم‌افزار استفاده می‌شود.
در روش اول DGPS، گیرنده متحرک تصحیحات به دست آمده را با استفاده از یک ارتباط رادیویی توسط گیرنده مرجع دریافت می‌کند. باید بدانید ارتباط رادیویی آسان‌ترین و سریع‌ترین روش برای ارسال داده‌ها به شمار می‌رود. چرا که ارتباط رادیویی میزان تاخیر را تا حداقل میزان ممکن کاهش می‌دهد. این تاخیر در واقع همان فاصله زمانی میان زمان اندازه‌گیری‌ها و زمان تولید جواب مورد نظر از سوی گیرنده متحرک است. هر چه این فاصله زمانی کوتاه‌تر باشد، انتقال داده‌ها بهتر انجام می‌شود.
استفاده از تکنیک DGPS با استفاده از گیرنده مرجع
اکنون که فهمیدیم روش اول تکنیک DGPS چیست، لازم است که با روش دوم آن آشنا شویم. در روش دوم که به آن پس از پردازش (Post Processed) می‌گویند، لازم است از یک رایانه ثالث و نرم‌افزاری خاص استفاده شود. به این ترتیب می‌توان مساله موقعیت‌یابی را حل کرد. اطلاعات تصحیح نشده گیرنده متحرک و منبع مرجع، هر دو باید در رایانه وارد شوند. سپس مختصات دقیق نقاطی که گیرنده کاربر اندازه‌گیری کرده بود با انجام محاسبات به دست خواهند آمد.
گیرنده مرجع که در واقع ایستگاه مبنا به شمار می‌رود، نوعی گیرنده GPS است که در یک موقعیت مکانی مشخص قرار دارد. موقعیت مکانی گیرنده مرجع معمولا با استفاده از برخی روش‌های نقشه‌برداری مانند روش زمینی به صورت کاملا دقیق محاسبه می‌شود. گیرنده مرجع تمام ماهواره‌های در دید خود را برای اندازه‌گیری شبه‌فاصله‌ها تا آن‌ها ردیابی می‌کند. همچنین مساله GPS را برای مشخص کردن شبه‌فاصله‌ها، برعکس حل می‌کند. لازم به ذکر است که گیرنده مرجع می‌داند دقیقا در چه موقعیت مکانی قرار دارد. در واقع گیرنده مرجع با استفاده از موقعیت مکانی خود، شبه‌فاصله‌ها را به صورت دقیق تعیین می‌کند.
گیرنده مرجع فهرستی از تصحیحات به دست آمده را برای تمام ماهواره‌های در دید خود تولید می‌کند. باید اشاره کرد که این فهرست تعیین تولید شده در واقع برای اندازه‌گیری دقیق شبه‌فاصله‌ها ضروری هستند. در نهایت اطلاعات مربوط به تصحیحات به دست آمده را با استفاده از ارتباطات رادیویی برای گیرنده‌های متحرک ارسال می‌کند. گیرنده مرجع می‌تواند به صورت نامحدود از هر تعداد گیرنده متحرکی پشتیبانی کند. باید بدانید که هر چه فاصله گیرنده متحرک از گیرنده مرجع بیشتر شود، دقت کار گیرنده مرجع کاهش پیدا می‌کند. در نتیجه خطاها در اندازه‌گیری فاصله‌های کاربر افزایش پیدا خواهند کرد.
نکاتی درباره روش پس از پردازش تکنیک DGPS
حال که فهمیدیم روش دوم تکنیک DGPS چیست، لازم است که چند نکته را بدانیم. ابتدا باید بدانید که تصحیحات به دست آمده از روش فوری معمولا تاخیر دارند. از همین رو تصحیحات اعمال شده روی اندازه‌گیری‌ها، در واقع به‌نوعی پیش‌بینی گیرنده به تصحیحات ارسالی در چند ثانیه قبل مربوط می‌شوند.
در تکنیک DGPS پس از پردازش، گیرنده از داده‌های چند مبنایی به دست آمده از قبل و بعد اندازه‌گیری استفاده کرده و الگوریتم‌های پیچیده‌تری را به کار می‌برد. به این ترتیب دقت گیرنده در تعیین موقعیت مکانی افزایش پیدا می‌کند. انجام تکنیک DGPS پس از پردازش، نیازمند داده‌های خام گیرنده مرجع به صورت ذخیره شده در فایل‌های رقومی است. با استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی، این فایل‌ها پردازش شده و با داده‌های خام گیرنده‌های متحرک مقایسه می‌شوند.
آگاهی از تکنیک DGPS و خرید بهترین ردیاب خودرو از یوفایندر
تکنیک DGPS یکی از مدرن‌ترین تکنیک‌ها برای افزایش دقت در موقعیت‌یابی ماهواره‌ای است. ما نیز در مجموعه یوفایندر برای ارائه خدمات پیشرفته موقعیت‌یابی دستگاه‌هایی را به شما معرفی می‌کنیم که از پیشرفته‌ترین تکنیک‌های موقعیت‌یابی در آن‌ها استفاده می‌شود.
ما همچنین در مجموعه یوفایندر بهترین مدل‌های ردیاب خودرو را با قیمت مناسب به شما ارائه می‌دهیم. ردیاب‌های خودرو یوفایندر از سیستم‌های ردیابی دارای قابلیت ردیابی زنده استفاده می‌کنند و موقعیت مکانی خودرو را در لحظه به شما نشان می‌دهند.
منابع
