کاربرد سیستم GPS در خودرو

اگر رهگیری به منزله تعیین موقعیت و جهت یک متحرک در نزدیک سطح زمین باشد، سیستم GPS (رهیاب۱) به عنوان هدایت کننده‏ای با استفاده از سیستم نقطه‏یابی جهانی معرفی می‏شود. این سیستم یکی از بهترین‏های موجود در تعیین موقعیت اشیا می‏باشد. یک تراشه GPS یک گیرنده رادیویی است که سیگنال‏های چند ماهواره را به‌طور همزمان می‏گیرد. سپس آنها را برای تخمین سرعت و موقعیت و زمان متحرک استفاده می‌کند. رهیاب‏های اولیه این اطلاعات را به‏صورت یک نقطه روی یک صفحه LCD نمایش می‏دادند و به این ترتیب شما می‏توانستید موقعیت خود را به همراه مسیر حرکت و نقطه مقصد در صفحه ببینید. اگر نقشه محل مورد نظر را داشته باشید این وسیله می‏تواند به شما کمک کند تا در مواقع ضروری راه خود را سریعتر پیدا کنید و از سرگردانی در مسیرهای ناشناس جلوگیری کند. استفاده از نیمه هادی‏های سیلیسیم - ژرمانیم SiGe در انواع بهینه باعث افزایش قدرت رهیابی و کاهش هزینه تولید شده است. ● رهیاب خودرو سیستم رهیاب خودرو نوع خاصی از سیستم‏های رهگیری است. یعنی شما رهیابی نمی کنید بلکه این سیستم رهیاب خودرو است که شما را به بهترین نحو به سوی مقصد هدایت می‏کند. هر راننده‏ای می‏تواند به فراخور نیاز، با هر میزان از اطلاعات از یکی از انواع سیستم‏های رهیاب خصوصاً انواع مجهز به خروجی صوتی، بهره بگیرد. تکنولوژی‏های متفاوتی از سیستم های رهیاب خودرویی وجود دارد که یکی از آنها نوع قابل حمل۲ آن است. یکی از انواع قابل حمل، دارای یک صفحه لمسی۳ بوده و می‏تواند راننده را در مسیرهای داخل و یا خارج از شهر به دو صورت صوتی و تصویری هدایت کند. این سیستم دارای یک هارد درایو داخلی به ظرفیت ۲۰ گیگا بایت و نقشه‏ای با جزئیات کامل به حجم ۱۰ گیگا بایت و ۱۰ گیگا بایت حافظه اضافه برای ذخیره فایل‏های موسیقی است که می‏توان در MP۳ همراه آن مورد استفاده قرار گیرد. بعضی از انواع GPS بدون هیچ نیازی به اجرای نرم افزاری خاص قابل استفاده در خودروها هستند. کاربر می‏تواند مسیر مورد نظر خود را از طریق Palm PC , Pocket PC وارد کند. این مجموعه دارای یک ژیروسکوپ بوده که در صورت ضعیف شدن سیگنال‏های ماهواره می‏تواند به کار خود ادامه دهد. این مجموعه دارای یک صفحه نمایش مستطیل شکل ۳۲۰ * ۲۴۰ پیکسل رنگی در اندازه ۵.۲ اینچ مجهز به سیستم کنترل روشنی صفحه نمایش در روز و شب و شامل سرعت سنج، کیلومترشمار، زمان‌سنج و قطب‌نما و سیستم تشخیص ارتفاع از سطح دریاست. نقشه‏های مناطق جدید را می‏توان به نقشه‏های اصلی افزود. برخی انواع GPS مجهز به باطری‏های زمان دار پر قدرت هستند که خاص کاربردهایی پر مصرف مانند رهیاب بوده و به محض خرید قابل استفاده‏اند و براحتی می‏توان آن را بین خودروهای مختلف به کار گرفت. باطری آنها برای ۵ ساعت استفاده مداوم کاربرد دارد. نرم‌افزار آن قبلا بر روی حافظه جانبی۴ نصب شده و دو حسگر ساده، امکان نگهداری اطلاعات را تا ۵ دقیقه پس از قطع ارتباط با ماهواره فراهم می‏کنند. این گیرنده‏ها که بر اساس آخرین تکنولوژی روز ساخته شده‏اند، مصرف انرژی کمتری داشته و در ابعادی کوچکتر تولید می‏شوند. با استفاده از صفحه نمایش لمسی، می‏توان مسیر حرکت را به آسانی و تنها با حرکت انگشتان به رهیاب داد. تعدادی از آنها قابل استفاده در مسیرهای دریایی هستند که در این صورت، اطلاعاتی نظیر عمق و دمای آب و همچنین سرعت حرکت جریان آب نیز قابل بازیابی است. ابن نوع براحتی از طریق USB به کامپیوتر وصل شده و از قابلیت ذخیره ۳۰۰۰ مسیر خاص و ۵۰ مسیر رفت و برگشت برخوردارند. ● رهیاب سیم دار کوچک۵ مزیت یک رهیاب سیم دار این است که می‏توان آن را با باطری ۱۲ ولت خودرو، تغذیه کرد و با نصب یک گیرنده ضد آب روی سقف خودرو، گیرنده بهتر امواج ماهواره شد. تکنولوژی‌های اخیر، حساسیت رهیاب‏ها را حتی در شرایط دشوار مانند زمان عبور از تنگه‏ها، جنگل و یا داخل پارکینگ افزایش داده‌اند. هر چند که برای رسیدن به این حد از حساسیت در استفاده از سیگنال‏های ضعیف رادیویی، به محاسباتی زمانبر نیاز است که باعث کندی فرایند می‏شود. این امر در سرعت‌های پایین اختلالی ایجاد نمی‌کند، اما در سرعت‏های بالا مثلا ۱۲۰ کیلومتر در ساعت، هر یک ثانیه تاخیر معادل ۳۳ متر خطا در محاسبه خواهد شد. در این‌گونه موارد، استفاده از آنتن‏های جانبی به رفع این نقص کمک می‏کنند. اخبار ترافیکی و آب و هوایی منتشر شده از طریق کانال ۶TMC و امواج ۷RDS را نیز می‏توان به دو صورت گرافیکی و یا صوتی، از سیستم رهیاب خودرو دریافت کرد. این پیام ها را می‏توان با توجه به منطقه‏ای که در حال حرکت در آن هستیم، جداسازی کرده و همزمان از آنها برای تصحیح مسیر ارائه شده به راننده از طریق سیستم رهیاب دینامیک۸ استفاده کرد. راه دیگر برای دریافت امواج رهیاب، استفاده از بلوتوث است. آنتن‏های غیر فعال۹ رهیاب شامل یک تقویت کننده ۱۰LNA هستند. این آنتن در مواقعی که سیگنال‏هایی ضعیف توسط رهیاب دریافت می‏شود، مشابه رهیاب‏های خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند. در خودروهای امروزی، یک لایه فلزی ضد حرارت در شیشه جلو وجود دارد که از ورود سیگنال‏های ماهواره‌ای رهیاب، جلوگیری می‏کند. بنابراین، آنتن‏های غیرفعال روی سقف از افت سیگنال‏های ماهواره‌ای جلوگیری می‏کنند. آنتن‌های فعال۱۱ ، آنتن‌های غیرفعالی هستند که درون پوسته خود یک LNA دارند. در برخی انواع، از محل فندک داخل خودرو برای اتصال به باتری استفاده می‌شود. در بعضی دیگر، از باطری‏های قلمی قابل شارژ استفاده می‏شود. در صورت استفاده از GPS در خارج از خودرو، رهیاب براحتی توسط USB به کامپیوتر شخصی متصل می‏شود. نوع دیگری از آنتن‏های هوشمند۱۲ نیز موجود است که در نوع خود رهیابی کامل، شامل گیرنده و کابل۱۳ هستند. انواع مختلف رهیاب را می‏توان با استفاده از پایه‏های آهن‌ربایی و یا چسب‏های مخصوص، در داخل خودرو نصب کرد.