انواع GPS والتقنيات المستخدمة

السلام عليكم جميعا
بعد التحية والشكر الجزيل على جهدكم المبذول وخاصة Admin الذي لا يدخر جهدا ولا يبخل بمعلومة عن سائل.

من المعلوم ان انظمة ال GPS تشهد تطورا ملحوظا وخاصة في التطبيقات المستخدمة على الجهاز المحمول handheld GPS
حسب معلوماتي ان اشهر الشركات المنتجة لل GPS هي Trimble,LEICA,Garmen,Magellan
بدءا من ابسط الاجهزة المعتمدة على interface بسيط حتى اعقدها والتي تستخدم نظام تشغيل مثلWindows CE ArcPad وبرامج مثل ArcPadوغيره.

اما عن التقنيات المستخدمة فهي تنقسم الى نظام مطلق Absolute point positioning و differential والذي يحتاج الى جهاز مرجعي.

وتعتمد سرعة وكفاءة الجهاز على قدرته على استقبال الموجات عالية التردد فممكن ان يكون single او dual-frequency


وعلمت ان بعض الاجهزة هي single frequency وبنفس الوقت differential كجهاز 5700L1 Trimble .


بالمقابل هل يمكن ان يكون الجهاز handheld و dual frequency?

مثال جهاز Trimble GeoXT

windows CE based وفيه خاصية ال Bluetooth لربطه مع reference ثابت.

هذا الجهاز يعطي دقة 1 م حسب ما اخبر الوكلاء ....ولكنه يستخدم WAAS parameters correction
من خلال الرسائل الرسلة من المحطات الارضية.

وحسب ما اضافوا انه Dual frequency و Rover فقط.
اذا كان كذلك اذا يمكن تسميته handheld اذا استخدم وحده.

وهل استخدام real time بهذه الطريقة (رسائل محطات ارضية control stationوليس reference stationجهاز) يكفي للحصول على دقة
1 م ؟

مع العلم انهم قالوا انه لا يمكن ان يكون hand held و dual حيث انه لا داعي لان الغرض منه استدلال.

ما اعلم هو ان دقة hand held هي 5-10 م تقريبا .......

هل نسمي استقبال رسائل من المحطات الارضية real time ? ما اعلمه ان هذه التقنية تطلق عندما نستخدم جهاز radio wave او غيره لنقل المعلومة من جهاز reference الى rover في DGPS.

لكن هذا ما يسمى realtime في اعدادات جهاز GeoXT.

ارجو منكم الفائدة حيث اني اجد تضارب بمعلوماتي مع الاخوان الوكلاء

وقرات بعض المراجع ولكن لا يوجد عن الاجهزة شيء عملي مفصل ......وتجدهم احيانا يذكرو شيئا و لكن برمجة اعدادات الجهاز لا تنطبق مع الشرح

مع الشكر والتقدير للجميع

أولا مرحبا بك في منتدانا وشكرا علي تعليقاتك الفنية وما بها من معلومات قيمة ومتخصصة عن الجي بي اس.

دعنا ننتاقش في بضعة نقاط:

1- من المعلوم أن قياسات أو أرصاد GPS تكون أحد نوعين هما أرصاد الشفرة Code Observables أو أرصاد الموجة الحاملة للاشارة Carrierr Phase والمعروفة اختصارا باسم Phase Observables. النوع الثاني هو الادق لكنه يتطلب مواصفات تقنية عالية في الاجهزة التي تستطيع النعامل معه مما يجعل أسعار هذه الاجهزة غالية وهو ما أصطلح علي نسميته بالاجهزة الجيوديسية أو الاجهزة الهندسية Geodetic Receivers بينما النوع الاول أسهل في التعامل ولا يحتاج أجهزة ذات تقنيات عالية في مكوناتها وهي الاجهزة المحمولة يدويا أو الاجهزة الملاحية Navigation or Hand-Held Receivers وبالطبع فأن دقة هذا النوع من الارصاد أقل بكثير من النوع الثاني وكما ذكرت أنت في رسالتك فأن دقة الاجهزة المجمولة يدويا في حدود 5-8 متر بينما الاجهزة الجيوديسية تصل دقتها الي سنتيمترات و أحيانا ملليمترات.

2- لنتحدث عن التصحيحات Corrections التي يمكننا بها زيادة دقة الاحداثيات عن طريق جهاز ثابت Reference Receiver يحتل نقطة معلومة الاحداثيات Base Station وبالتالي يمكن عنده معرفة الخطأ في اشارات الجي بي اس ويمكن نقل هذه التصحيحات (عن طريق جهاز راديو لاسلكي أو شبكات المحمول GSM) الي جهاز اخر Rover Receiver يتنقل بين نقاط جديدة مطلوب ايجاد احداثياتها..... هنا اذا كانت هذه العملية ستتم علي أرصاد الكود Code Obserevables فأننا نسميها Differential GPS بينما ان كانت ستتم علي أرصاد Phase Observables فأننا نسميها RTK ان كانت ستتم في نفس اللحظة أو نسميها Post-Processing ان كانت العغملية ستتم علي الكمبيوتر في المكتب بعد الانتهاء من تجميع الارصاد في الطبيعة.

3- طبعا بما أن أرصاد Code أقل دقة من أرصاد Phase فأن طريقة تصحيح Differential ستكون أيضا أقل دقة من تصحيح RTK أو Post-Processing. غالبا فأن معظم طرق التصحيح في حالة الاجهزة المحمولة تكون باستخدام طريقة Differential لان هذه الاجهزة أساسا غير مجهزة تقنيا للتعامل مع أرصاد Phase . وبالتالي فأن هذا النوع من التصحيحات تقلل الخطأ لهذه النوعية من الاجهزة من 5-8 م الي 1 متر أو أقل. بينما عند اسخدام الاجهزة الجيوديسية و أسلوب RTK في النصحيح فأن الدقة تصل الي سنتيمترات.

4- بدأت بعض الشلركات المنتجة لاجهزة GPS منذ سنوات عديدة في تطوير نوعية ثالثة من الاجهزة تحاول أن تكون وسطا بين الاجهزة الملاحية و الاجهزة الهندسية ، ومن أمثل هذه الشركات Trimble الامريكية. فأنا عملت بجهاز Explorer القديم منذ عشر سنوات وكانت دقته 1 م باستخدام طريقة Posr-Processing وسعره متوسط ما بين الاجهزة المحمولة يدويا و الاجهزة الهندسية. لكن وحتي يكون السعر غير عالي فأن الشركات لا تضع في مكونات الجهاز تقنيات تمكنه من التعامل مع كلا ترددي الاقمار الصناعية.

5- من المعلوم أن أقمار GPS ترسل اشارتها علي ترددين يسميان L1 and L2 والفكرة الاساسية وراء هذا الاسلوب هو لتقدير الخطأ الذي تتعرض له الاشارة أثناء مرورها في الغلاف الجوي وهوخطأ طبقة التروبوسفير وخطأ طبقة الايونوسفير Topospheric and Ionospheric Effects. وهذا النوع من أخطاء الجي بي اس أصبح الان أكبر مصدر من مصادر الاخطاء المؤثرة علي اشارات الاقمار الصناعية وان أستطعنا حساب قيمته أمكن تصحيح الاشارات قبل استخدامها في حساب الاحداثيات وبالتالي زيادة دقة الاحداثيات المستنتجة. لكن المشكلة أن الاجهزة ولكي تستطيع استقبال الاشارات علي كلا الترددين فيجب أن تكون ذات مواصفات تقنية عالية مما سيرفع من سعرها ، ولذاك فأن الاجهزة الجيوديسية فقط هي التي لها امكانيات التعامل مع كلا الترديين (نسميها أجهزة ثنائية التردد Dual-Frequency Receivers) وبالتالي امكانية الحصول علي دقة عالية في احداثياتها.

6- لذلك فأن معظم الاجهزة المحمولة - وخاصة النوع الثالث - تتعامل فقط مع التردد الاول L1 وغالبا لا تكون ثنائية التردد Dual Frequency حتي يظل سعرها متوسط

7- أما تصحيحات WASS فهي تقنية تعتمد علي وجود شبكة من المحطات المرجعية Base Stations في منطقة معينة وتبث تصحيحاتها في هذه المنطقة لكي تستطيع الاجهزة المتحركة Rover أن تستقبل التصحيحات وتزيد من دقة الاحداثيات. وهو أسلوب تم تطويره و تطبيقة في الولايات المتحدة الامريكية التي أصبح لديها شبكة WASS ضخمة تغطي البلد كلها..... أما في منطقتنا العربية فهناك بعض أمثلة لمثل هذه التطبيقات لكنها كلها شبكات تغطي مناطق صغير جدا ، فمثلا هناك شبكة في مدينة جده بالمملكة العربية السعودية و شبكة في قطر وشبكة في دبي .... وهكذا ..... اذن امكانية أي جهاز لاستقبال اشارات أو تصحيحات WASS ستكون عديمة الفائدة ان كنت أعمل في منطقة ليس بها أساسا شبكة WASS لحساب و بث التصحيحات. أو ربما يكون البديل أن الجهاز الثابت Reference يمكنه بث تصحيحاته الي الجهاز المتحرك Rover بشرط وجود وسيلة اتصال هوائي أو لاسلكي بينها ، وهنا كأنك أنشأت أنت شبكة WASS خاصة بك وكونة فقط من جهازين ، ومرة أخري ان كانت التصحيحات علي ارصاد Code فيمكن للدقة أن تصل الي 1 متر (أسلوب Differential) وان كانت التصحيحات علي أرصاد Phase فيمكن للدقة أن تصل الي سنتيمترات (أسلوب RTK).

هذا والله أعلي و أعلم

الله يعطيك العافية.

لو سمحت اريد شرح عن Phase Observables

maher1992 كتب:لو سمحت اريد شرح عن Phase Observables

السلام عليكم
يمكنك تحميل كتاب د. جمعة داود المدخل الي الجي بي أس من المكتبة الرقمية للمنتدي وستجد في الفصل الرابع شرح تفصيلي لأنواع أرصاد الجي بي أس سواء الشفرة code أو فرق الاشارة الحاملة Phase observables
بالتوفيق بمشيئة الله