مقدمه
از زمان ماقبل تاریخ مردم سعی می کردند یک راه قابل اطمینان پیدا کنند که به آنها بگوید کجا هستند و حتی آنها را به جاییکه می روند راهنمایی کرده و سپس به خانه بازگرداند. مردمان غار نشین وقتی که برای تهیه غذا به شکار می رفتند احتمالا از سنگها و شاخه های کوچک برای علامت گذاری مسیر خود استفاده می کردند . ملوانان نیز ابتدا سواحل را به دقت دنبال می کردند تا از گم شدنشان جلوگیری کنند.
وقتی دریانوردان اولیه در دریاهای باز(اقیانوسها ) کشتیرانی کردند ، دریافتند که می توانند مسیر خود را با دنبال کردن ستاره ها ترسیم کنند. فنیقیهای باستان از ستاره شمالی برای سفر به مصر و جزیره کرت استفاده می کردند. بر طبق گفته الهه آتنا به اودیسه گفته است که هنگام سفر کردن در جزیره کالیپسو" دب اکبر را سمت راست خود قرار بده". متاسفانه برای اودیسه و دیگر دریانوردان ستاره ها فقط در شب و تنها در شب های صاف قابل رویت هستند.
پیشرفت مهم بعدی در امر ناوبری کشف قطب نمای مغناطیسی و دستگاه زاویه یاب (sextant ) بود. عقربه قطب نما همیشه نقطه شمالی را نمایش می دهد، بنابراین همیشه دانستن جهت مسیری که در آن حرکت می کنیم را ممکن می سازد.
روند گسترش شهرها و مقوله شهر نشینی وپیامدهای ناشی از آن مدیریت و برنامه ریزی امورشهری ساماندهی وضعیت شهرها و نیز خدمات مورد نیاز شهروندان را بسیار پیچیده کرده است . ترافیک سنگین درون شهری عدم امداد رسانی به موقع در شرایط بحران بی نظمی در وسایل حمل و نقل عمومی و عدم برنامه ریزی صحیح در جهت کارکرد منظم آنها برای ارائه خدمات بهتر به شهر نشینان و مواردی از این قبیل از دغدغه های مهم مدیران و برنامه ریزان می باشد . در کشورهای رشد یافته و نیز در حال رشد با بهره گیری از تکنولوژیهای به روز و جدید توانسته اند بر بعضی از مشکلات فوق فائق آیند و بتوانند در جهت برنامه ریزی وحل مشکلات قدمهای مهمی بردارند. با ظهور فناوری ماهواره ای و مخصوصا سیستمهای تعیین موقعیت ماهواره ای همچون GPS افق جدیدی در حل بسیاری از مشکلات پیش روی بشر در این زمینه گشوده شده است . در گذشته امکان تعیین موقعیت نقاط در یک سیستم متمرکز و با دقت بالا آرزوی بشر بود ولی این آرزو غیر ممکن می نمود .اما با ورود ماهواره های GPS به عرصه تعیین موقعیت جهانی دستیابی به بسیاری از مجهولات در رشته های مختلف علمی فراهم شد. امروزه می بینیم که این سیستم در بسیاری از شاخه های مختلف علوم بخصوص در زمینه ناوبری خودرویی و حمل و نقل گسترش یافته است .بحث استفاده از GPS در حمل و نقل شهری در بعضی از کشورهای پیشرفته امری است که در سالهای پیش شروع شده است و روند رو به گسترشی را ادامه می دهد . در این تحقیق نتایج بررسی های انجام شده در رابطه با صنعت ناوبری در کشورهای مختلف جهانی ارائه گردیده است . بررسی دستاوردهای این کشورها در زمینه بکارگیری GPS می تواند در حل مشکلات کشورمان تا ثیر بسزایی داشته باشد .
امروزه در اکثر کشور های پیشرفته از سیستم تعیین موقعیت ماهواره ای جهانی GPS جهت افزایش بهره وری در حمل ونقل شهری استفاده می شود . در اروپا تاکسی های مجهز به این سیستم قادرند در کوتاه ترین زمان به مشتری سرویس دهند و حتی قبل از حرکت به سوی مقصد با بررسی کلیه مسیرهای ممکن و موانع و امکانات موجود در مسیر هزینه مسافر را محاسبه و به مشتری اعلام نمایند. ضمن اینکه تا کسی ها در مواقع اضطراری قادرند تا با گزارش لحظه به لحظه و اتوماتیک موقعیت خود پلیس و یا نیروهای امدادی را در رسیدن به موقعیت خود یاری نمایند. کامیونها یی که به صورت ترانزیتی عمل می کنند در هر کجای دنیا که باشند توسط صاحب کالا و یا بیمه کننده کالا مورد نظارت قرار می گیرند و هر گونه تخلفی اعم از خروج از مسیر سرعت غیر مجاز باز شدن غیر مجاز درب کانتینرها و.... از چشم مامورین نظارت دور نمی ماند. مکانیزه شدن سیستم حمل و نقل ریلی دیگر چیز تازه ای نیست مدتهاست که در کشورهایی همچون آلمان مرکز کنترل مرکزی ر اه آهن با مغز های الکترونیکی خود کار سوزن بانان خسته وخواب آلود را انجام می دهد. اکنون پلیس با کمک این سیستم علاوه بر اینکه قادر است در داخل خودروی خود موقعیت خود را بر روی نقشه های نجومی مشاهده نماید و بهترین مسیرها را برای انجام عملیات برگزیند قدرت مانور فوق العاده ای به سبب نظارت فرماندهی پیدا کرده است خودروهای امدادو آتش نشانی به مدد این سیستم در کمترین زمان ممکن به یاری نیازمندان می شتابند و خودروهای خدمات شهری بهترین سرویس را به مشتریان ارائه می نمایند.
همواره یکی از نیازهای بشر امر موقعیت یابی و تعیین دقیق مکان جغرافیایی خویش و احیانا زمان دقیق بوده است. این امر بویژه در ناوبری از جمله کشتیرانی و در دهه های اخیر هوابیمایی اهمیت قابل توجه داشته است. در ناوبری که بطور خلاصه علم راهبردی یک شخص یا یک وسیله از یک مکان به دیکر است از روشهای گوناگونی استفاده می شود که آخرین دستاورد تکنولوژی در این زمینه سیستم GPS است.
ناوبری از طریق رویت دقیق ستارگان و شناخت دقیق منطقه نسبتا کوچکی انجام می گرفت که نسل به نسل منتقل می شد. اختراع قطب نما کشف مهمی بود زیرا مسافران با آن جهت یابی می کردند اما به تنهایی نمی توانست موقعیت فرد را تعیین کند. ارتفاع سنج و زاویه یاب نیز دورنمای جدیدی را در زمینه سیر و سفر گشودند.در ناوبری به کمک ستارگان به تجربه و تمرین نیاز داشت دقت آن نیز حدود یک مایل بود و در هوای نامساعد هیچ نوع جهت یابی امکان پذیرنبود تمام این موانع با استفاده از امواج رادیویی بر طرف شد .
لوران اولین سیستم ناوبری بود که در تمام شرایط آب و هوایی می توانست کار کند. این سیستم توسط مؤسسه تکنولوژی ماساچوست امریکا ساخته شد و در طول جنگ جهانی دوم برای هدایت نیروهای متحدین استفاده گردید .
بعد از جنگ جهانی سیستم OMEGA برای پوشش دادن بخش بزرگتری از سطح کره زمین طراحی شد از فرکانس های پایین تری برای ایجاد شبکه فراگیر استفاده می کرد ولی دقتش نسبت به سیستم قبلی کم شده بود .این سیستم های ناوبری اصول کارشان بر اساس چهار ایستگاه زمینی بود که یک ایستگاه به عنوان ایستگاه اصلی و سه ایستگاه دیگر به عنوان ایستگاههای وابسته در نظر گرفته می شدند تعداد زیادی از این ایستگاهها بر سطح زمین نصب شده بودند هر کدام از این ایستگاهها فرکانس خاصی را ارسال می کردند .این فرکانس ها توسط گیرنده ها دریافت می شد و گیرنده با انجام محاسبات ناوبری می توانست موقعیت خود را تعیین نماید. به استثنای سیستم OMEGA که بخش زیادی از کره زمین را پوشش می داد سیستم های ناوبری دیگر به صورت محلی می کردند از طرفی سیستم OMEGA دقت پایینی داشت.بنابراین نیاز به یک سیستم تعیین موقعیت جهانی که تمام کره زمین را پوشش دهد و دارای دقت کافی نیز باشد احساس می شد .
بعد از پرتاب موشک SPUTNK-1 توسط شوروی سابق در سال 1957 این نظریه اثبات شد که موقعیت ماهواره را می توان با استفاده از شیفت دوپلر فرستنده ی رادیویی به دست آورد و بنابراین اگر موقعیت ماهواره مشخص باشد می توان موقعیت های زمینی را نیز با اندازه گیری شیفت دوپلر به دست آورد .
دانلود تحقیق gps و کاربرد