بالای سر ما در ارتفاع حدود 20200 کیلومتری، ماهواره های سیستم GPS وجود دارند. این ماهواره ها 35 عدد هستند که 24 عدد از آن ها همواره فعال هستند. قرار دادن این ماهواره ها در محل صحیح و برقرار ارتباط آن ها میلیون ها دلار هزینه در بر داشته است.
GPS یا Global Positioning System از تقریبا همه مکان های روی زمین قابل دسترس است و مختصات دقیق شما را فراهم می کند. تلفیق این اطلاعات با یک نقشه، اطلاعات کاملی شامل محل فعلی و مسیرهای ممکن یه سمت مقصد را برای شما فراهم می کند.
انواع مختلفی از ماژول های GPS در بازار وجود دارند و ممکن است تشخیص اینکه کدام GPS برای شما مناسب است اندکی مشکل باشد. این نوشته به شما در انتخاب ماژول GPS کمک می کند.
روش کار با ماژول های GPS مثل هم است. تغذیه را متصل کنید و حدود 30 تا 60 ثانیه صبر کنید. ماژول شروع به تولید خروجی می کند که به صورت متنی از حروف و اعداد است. این متن شامل جمله هایی با فرمت NMEA می باشد. شما با اتصال ماژول به کامپیوتر می توانید در برنامه های ترمینال مثل Hyper Terminal در ویندوز، این متن ها را مشاهده کنید.
مشخصات مهم GPS در انتخاب
ماژول های GPS مشخصات مختلفی دارند که برخی از آن ها در انتخاب ماژول مهم تر هستند که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم.
اندازه
هر چند ماژول های GPS روز به روز از نظر اندازه در حال کوچک تر شدن هستند، اما باید به اندازه ماژول در زمانی که محدودیت فضا وجود دارد دقت کنید. توجه کنید که کم کردن فضای اشغالی با استفاده از آنتن های نامناسب و غیر استاندارد به هیچ وجه صحیح نمی باشد و بر روی طول زمان قفل شدن و شروع به کار GPS تاثیر خواهد گذاشت.
نرخ به روز رسانی (Update Rate)
این مشخصه بیان می کند که GPS با چه سرعتی اطلاعات مکانی را گزارش می دهد. مثلا یک ماژول با نرخ به روز رسانی 1Hz در هر ثانیه یک بار اطلاعات مکانی را گزارش می دهد. در صورتی که سرعت حرکت شما کم باشد(مثلا در حال پیاده روی) این نرخ کافی می باشد اما در صورتی که محل استفاده از GPS روی یک وسیله متحرک با سرعت بالا مثل هواپیمای مدل و… باشد، این نرخ کافی نیست. ماژول هایی با نرخ های به روز رسانی بالاتر مثل 4،5 و یا 10Hz امروزه با قیمت های نه چندان زیاد در دسترس عموم می باشد. توجه کنید که نرخ به روز رسانی بالاتر به معنای آن است که ماژول GPS خروجی بیشتری در واحد زمان تولید می کند. بنابراین پردازنده ای که برای پردازش و تصمیم گیری بر اساس داده های GPS استفاده می شود نیز باید قوی تر باشد.
تغذیه
ماژول های GPS به دلیل دریافت سیگنال های ماهواره ای (سیگنال های نسبتا ضعیف) و پردازش سریع آن ها معمولا ماژول های پر مصرفی هستند. شاید خودتان هم مشاهده کرده اید که با روشن کردن GPS بر روی تلفن همراه، باتری با سرعت زیادی دشارژ می شود. به طور متوسط، ماژول های GPS در ولتاژ 3.3 ولت جریانی حدود 30mA دارند. در صورتی که از آنتن اکتیو برای GPS استفاده می کنید، توان مصرفی باز هم بیشتر خواهد بود زیرا تقویت کننده ی آنتن اکتیو نیز نیاز به تغذیه دارد. توان مصرفی GPS ها به ویژه زمانی که در دستگاه های باتری خور و قابل حمل استفاده می وشوند بسیار مهم است.
تعداد کانال ها
هرچند که در هر زمان تعداد زیادی ماهواره ی GPS در دید ماژول قرار دارد، اما ماژول تعداد محدودی کانال دارد. هر چه این تعداد کانال ها بیشتر باشد، زمان قفل شدن و مکان یابی سریع تر خواهد بود. از آن جا که ماژول نمی داند کدام ماهواره ها در دید هستند، فرکانس های مختلف را بررسی می کند تا ماهواره ها را بیابد. هر چه تعداد کانال ها بیشتر باشد، این بررسی سریع تر خواهد بود. بعضی از ماژول های GPS بعد از قفل شدن، برخی از کانال های اضافه را خاموش می کنند تا توان کمتری مصرف کنند. معمولا 12 یا 14 کانال حداقل تعدادی می باشد که GPS با سرعت نه چندان زیاد قفل شود.
آنتن ها
آنتن ماژول های GPS معمولا تکه هایی از سرامیک هستند. این آنتن ها برای دریافت فرکانس GPS L1 معادل 1.57542GHz تنظیم شده اند. آنتن هایی با شکل مارپیچ و… نیز ساخته شده اند که چندان معمول نیستند و قیمت بیشتری دارند و نیاز به تقویت و فیلترینگ بیشتر دارند. آنتن GPS همواره باید رو به آسمان باشند تا بیشترین کارایی را داشته باشند.
دقت
معمولا دقت GPS هایی که در دسترس هستند حدود 10 متر است. این دقت بر حسب ماژول، زمانی از روز که از ماژول استفاده می شود و کیفیت دریافت سیگنال ممکن است تغییر کند. بیشتر ماژول ها می توانند به دقتی تا 3 متر در بهترین شرایط برسند. ماژول هایی که با خطای کمتر از 1 متر یا حتی سانتی متر می توانند مکان یابی کنند بسیار گران قیمت هستند و به راحتی در دسترس نیستند.
