יוסי מלצר, תחום מחקר, המרכז למיפוי 2005ישראל, חשון תשס"ו, נובמבר

בעידן הפוסט מודרניGPSטכנולוגית ה-

קיצור תולדות קביעת המיקום

GPSמה זה Global Positioning Systemראשי תיבות של

בעברית: מערכת מיקום עולמית

מערכת של לוויני נווט לקביעת מיקום וזמן

מדויק בכל רחבי התבל

GPSמי פיתח את ה-

DODמשרד ההגנה האמריקאי

המפעיל בפועל – חיל האויר האמריקאי

מיליון דולר400עלות אחזקה שנתית:

1978הלווין הראשון שוגר בשנת

2005הלווין האחרון שוגר בספטמבר

GPS ? לשם מה

בתכנון הבסיסי – לצרכים צבאיים.

קביעת מיקום מדויק בכל מקום וזמן ברחבי העולם

עבור צבא ארה"ב ומערכת הבטחון האמריקאית.

עם הזמן לקשת רחבה של יישומים צבאיים, אזרחיים, ומיקצועיים

למה מיקום?משחר ההיסטוריה עניין המיקום מרכזי בתודעה

האנושית

העת החדשה( 15בתקופת מגלי העולם )המאה ה-שוכללו השיטות לקביעת מיקום וגם המיפוי בעיקר

לנווט

קיים קשר בין מיקום לבין זמן )דרך שווה למהירות כפול זמן(

העניין הגובר והולך במושג זמן ומרחב

צרכים בעידן הפוסט מודרני: צבאיים, אזרחיים ומיקצועיים

שיחה סלולרית לדוגמא בין אם לבנה: דני, אני רואה שאתה בפארק עכשו, בוא הביתה לאכול את הבננה!

למה מיקום מדוייק?גיאודזיה )רשת הבקרה(

גיאופיסיקה )תחנות קבע גיאודינמיות(

הנדסה )מיפוי מפורט ומצבי, ביצוע(

קדסטר )גבולות(

מיפוי וממ"ג )נקודות פוטו, מיפוי והשלמות(

צבא )נווט, הנחייה(

נווט מדויק ועוד...

יכול להיות ?GPSכמה מדוייק מילימטרים ספורים בכל מקום ברחבי תבל אבל...

רק בתנאים מאוד מיוחדים

בעצם שלוש רמות דיוק עיקריות:

מטר בזמן אמת ובעלות זולה10

מטר בזמן אמת ובעלות בינונית1

ס"מ כמעט בזמן אמת ובעלות יקרה1

GPSהיתרון המשמעותי ב-האמצעי היעיל ביותר לקביעת מיקום )עלות תועלת(

האמצעי היעיל ביותר לקביעת זמן מדויק

"שפת" המיקום אחידה, בכל מקום וזמן בתבל

פשוט לתפעול

נייד ומתאים למערכות נוספות

מתאים לכולם )אזרח, חייל, איש המיקצוע(

עקרונות יסוד לווינים לפחות בו בזמן )כדי לפתור 4קליטה של

משוואות(

מיקום הלווינים חייב להיות ידוע )נקודות הבקרה(

קביעת הטווחים אל הלווינים צריכה להיות מדויקת

מרכיבי המערכת

תחנות עקיבה

משתמשים

לווינים

מערך תחנות העקיבה הבסיסי

IGSרשת

עיקרון שיטת קוד הזמן

Non-Differential GPS(Autonomous or Stand-alone)

X23

y23

z23

x19

y19

z19

x14

y14

z14

x21

y21

z21

d21

d14d19d23

Measured: x y z

מיקום מוחלט או

Point Positioning

המשוואה הבסיסית:

הטווח )מדוד( שווה למשפט פתגורס במרחב )מיקום הלווין הידוע פחות ממיקום המשתמש(,

נעלמים. לכן צריך 4ועוד נעלם הזמן. סך הכל לווינים.4לפחות

נכון לימינו

מטר5הדיוק כ-

גורמי השגיאהאו, למה המיקום אינו מדויק יותר?

בגלל גורמי השגיאה הבאים:

א. המערכתמסלולי הלוינים

שעוני הלויניםלוינים "חולים"

שגיאת מקלטיםב. התווךיונוספירה.טרופוספירה

ג. הסביבההחזר מישני

DOPד. הגיאומטריה של הלוינים ה. שגיאות אנוש

Standalone Positioning: Since May 1, 2000

C/A Code on L1No Selective Availability

6-11 m6-11 m

Standalone Positioning: By 2011

C/A Code on L1C/A Code on L2New Code on L5

1-3 m1-3 m

Better Better resistance to resistance to interferenceinterference

Differential GPSX23

y23

z23

x19

y19

z19

x14

y14

z14

x21

y21

z21

Measured: x y z

Corrections appliedafter survey

True: x y zMeasured: x y z

______________Delta: x y z

Delta: x y z_________

True: x y zנקודה ידועה

תחנה קבועההחישוב לאחר המדידה

מיקום יחסי או מיקום דיפרנציאלי

Real-Time Differential GPSX23

y23

z23

x19

y19

z19

x14

y14

z14

x21

y21

z21

Measured: x y z

Corrections appliedduring the survey

True: x y zMeasured: x y z

______________Delta: x y z

Delta: x y z_________

True: x y z

החישוב בזמן המדידה

נקודה ידועה או, תחנה

קבועה

Omnistarלווינים בשירות המדידה היחסית

WAASWide Area Augmentation System

מערכת של לווינים ושל תחנות קרקעיות המספקת תיקונים GPSלאותות לוויני ה-

מהזמן95% מ' 3הדיוק הוא עד

לאחר רכישת מקלט מתאים השירות ללא תמורה

WAAS

VRS (Virtual Reference Station)

על העידן הפוסט מודרני לפי ויקיפדיה)הגדרה סוציולוגית פילוסופית(

ההתנערות מהאמת המוחלטת התפתחות האמת היחסית

תרבות הצריכה"העידן החדש"

ירידת משקל המדינהתקשורת

פרסום ומיתוגבידור ופופולריות

שיבוש תרבותהתפתחויות פוליטיות-מדיניות-גלובליות

אמריקניזציהמתנגדי הגלובליזציההסדר העולמי החדש

GPS'בעידן הפוסט מודרני א התפתחות טכנולוגית מהירה ונמשכת

המקלטים קטנים יותר, משוכללים יותר, יותר...

צורך או יכולתמה קודם למה, התרנגולת או הביצה?

מהפיכת המזעורממזוודה לשעון כיס

חבל על הזמן

Time is Moneyמיקום כאן ועכשו! כמה זה עולה לי?

מה אני פרייאר? אפשר לקנות בזול... וגם לתת שירות בזול...

כל אחד יכולקביעת מיקום וזמן – לא לרק למומחים לדבר

GPS מודרני הפוסט ב'בעידן

תחרות )גלונס, גליליאו(מירוץ החלל, מי ראשון, מי עצמאי...

אם קיים הצורך קייםפשוטו כמשמעותו

WGS84 הדולר של הדאטומיםאחידות בנושא הדאטומים ומערכות הייחוס

כפר גלובלי אחדפועל בכל מקום וזמן על פני כדור הארץ

עולם וירטואליקביעת המיקום אינה מוחשית

GLONASS GLObal NAvigation Satellite System

ГЛОНАСС; ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система;מערכת לוויני נווט רוסית המנוהלת על ידי סוכנות החלל הרוסית

From Wikipedia

גלונס תחנות עקיבה

היא מערכת לוויני מיקום גלילאושנבנית על ידי האיחוד האירופי.

GPSמאפייניה דומים ל- GLONASSהאמריקאית ול-

הרוסית.

המערכת מתוכננת להיות .2008אופרטיבית בשנת

יתרונותיה הצפויים הם: דיוק גבוה יותר מהמתחרים, כיסוי

טוב יותר בצפון כדור הארץ )סקנדינביה(, אמינות וודאות

גבוהה ביותר גם בעיתות מלחמה.

GALILEOFrom WIKIPEDIA

המרכז למיפוי ישראל

GPSמערך תחנות קבועות

2005נובמבר

תחנות18

רבהתודה

על

ההקשבהwww.soi.gov.ilהמצגת נמצאת באתר