کاربرد GPS در خودرو

اگر رهگیری به منزله تعیین موقعیت و جهت یک متحرک در نزدیک سطح زمین باشد، سیستم GPS (رهیاب۱) به عنوان هدایت کننده ای با استفاده از سیستم نقطه یابی جهانی معرفی می شود. این سیستم یکی از بهترین های موجود در تعیین موقعیت اشیا می باشد. یک تراشه GPS یک گیرنده رادیویی است که سیگنال های چند ماهواره را به طور همزمان می گیرد.

سپس آنها را برای تخمین سرعت و موقعیت و زمان متحرک استفاده می کند. رهیاب های اولیه این اطلاعات را به صورت یک نقطه روی یک صفحه LCD نمایش می دادند و به این ترتیب شما می توانستید موقعیت خود را به همراه مسیر حرکت و نقطه مقصد در صفحه ببینید. اگر نقشه محل مورد نظر را داشته باشید این وسیله می تواند 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 هادی های سیلیسیم ژرمانیم SiGe در انواع بهینه باعث افزایش قدرت رهیابی و کاهش هزینه تولید شده است.

رهیاب خودرو
سیستم رهیاب خودرو نوع خاصی از سیستم های رهگیری است. یعنی شما رهیابی نمی کنید بلکه این سیستم رهیاب خودرو است که شما را به بهترین نحو به سوی مقصد هدایت می کند. هر راننده ای می تواند به فراخور نیاز، با هر میزان از اطلاعات از یکی از انواع سیستم های رهیاب خصوصاً انواع مجهز به خروجی صوتی، بهره بگیرد. تکنولوژی های 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 می تواند 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 نقشه ای با جزئیات کامل به حجم ۱۰ گیگا بایت و ۱۰ گیگا بایت حافظه اضافه برای ذخیره فایل های موسیقی است که می توان 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 می تواند مسیر مورد نظر خود را از طریق Palm PC , Pocket PC وارد کند. این مجموعه دارای یک ژیروسکوپ بوده که در صورت ضعیف شدن سیگنال های ماهواره می تواند 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، زمان سنج و قطب نما و سیستم تشخیص ارتفاع از سطح دریاست.

نقشه های مناطق جدید را می توان به نقشه های اصلی افزود. برخی انواع GPS مجهز به باطری های زمان دار پر قدرت هستند که خاص کاربردهایی پر مصرف مانند رهیاب بوده و به محض خرید قابل استفاده اند و براحتی می توان آن را بین خودروهای مختلف به کار گرفت. باطری آنها برای ۵ ساعت استفاده مداوم کاربرد دارد. نرم افزار 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 می کنند. این گیرنده ها که بر اساس آخرین تکنولوژی روز ساخته شده اند، مصرف انرژی کمتری داشته و در ابعادی کوچکتر تولید می شوند. با استفاده از صفحه نمایش لمسی، می توان 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 می توان آن را با باطری ۱۲ ولت خودرو، تغذیه کرد و با نصب یک گیرنده ضد آب روی سقف خودرو، گیرنده بهتر امواج ماهواره شد. تکنولوژی های اخیر، حساسیت رهیاب ها را حتی در شرایط دشوار مانند زمان عبور از تنگه ها، جنگل و یا داخل پارکینگ افزایش داده اند. هر چند که برای رسیدن به این حد از حساسیت در استفاده از سیگنال های ضعیف رادیویی، به محاسباتی زمانبر نیاز است که باعث کندی فرایند می شود. این امر در سرعت های پایین اختلالی ایجاد نمی کند، اما در سرعت های بالا مثلا ۱۲۰ کیلومتر در ساعت، هر یک ثانیه تاخیر معادل ۳۳ متر خطا در محاسبه خواهد شد. در این گونه موارد، استفاده از آنتن های جانبی به رفع این نقص کمک می کنند.

اخبار ترافیکی و آب و هوایی منتشر شده از طریق کانال ۶TMC و امواج ۷RDS را نیز می توان به دو صورت گرافیکی و یا صوتی، از سیستم رهیاب خودرو دریافت کرد. این پیام ها را می توان با توجه به منطقه ای 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. آنتن های غیر فعال۹ رهیاب شامل یک تقویت کننده ۱۰LNA هستند. این آنتن در مواقعی که سیگنال هایی ضعیف توسط رهیاب دریافت می شود، مشابه رهیاب های خودرو مورد استفاده قرار می گیرند. در خودروهای امروزی، یک لایه فلزی ضد حرارت در شیشه جلو وجود دارد که از ورود سیگنال های ماهواره ای رهیاب، جلوگیری می کند. بنابراین، آنتن های غیرفعال روی سقف از افت سیگنال های ماهواره ای جلوگیری می کنند.

آنتن های فعال۱۱ ، آنتن های غیرفعالی هستند که درون پوسته خود یک LNA دارند. در برخی انواع، از محل فندک داخل خودرو برای اتصال به باتری استفاده می شود. در بعضی دیگر، از باطری های قلمی قابل شارژ استفاده می شود. در صورت استفاده از GPS در خارج از خودرو، رهیاب براحتی توسط USB به کامپیوتر شخصی متصل می شود. نوع دیگری از آنتن های هوشمند۱۲ نیز موجود است که در نوع خود رهیابی کامل، شامل گیرنده و کابل۱۳ هستند. انواع مختلف رهیاب را می توان با استفاده از پایه های آهن ربایی و یا چسب های مخصوص، در داخل خودرو نصب کرد.