معلومات رسمية من الحكومة الأمريكية عن نظام التموضع
العالمي، وموضوعات ذات صلة بهذا النظام
بالإضافة إلى خطوط الطول والعرض والارتفاع، يوفر "نظام التموضع العالمي" بعدا رابعا حاسما- الوقت. ويحتوي كل قمر صناعي من الأقمار التي يعتمد عليها "نظام التموضع العالمي" على عدة ساعات ذرية توفر بيانات دقيقة للغاية خاصة بوقت إشارات النظام. وتقوم أجهزة الاستقبال الخاصة بنظام التموضع العالمي بفك شفرات هذه الإشارات، ويجري ضبط كل جهاز استقبال بشكل متزامن مع الساعات الذرية. وهذا يمكن المستخدمين من قياس الوقت حتى مائة من المليار جزء من الثانية، دون تحمل تكلفة امتلاك أو تشغيل ساعات ذرية.
إن تحديد الوقت بدقة مسألة حاسمة لمجموعة من الأنشطة الاقتصادية في انحاء العالم. فنظم الاتصالات وشبكات الكهرباء والشبكات المالية تعتمد جميعها على التحديد الدقيق للوقت لتحقيق تزامن وكفاءة في التشغيل. ويمكن من خلال توافر قياس مجاني للوقت في نظام التموضع العالمي تحقيق وفورات في التكلفة للشركات التي تعتمد على الوقت الدقيق، علاوة على تحقيق تقدم هام في القدرة.
وعلى سبيل المثال، تستخدم الهواتف اللاسلكية وشبكات البيانات قياس الوقت الذي يوفره نظام التموضع العالمي لابقاء كافة المحطات الأساسية الخاصة بها في حالة تزامن تام. ويسمح هذا لأجهزة التليفون المحمول بأن تتشارك بكفاءة أكبر في حيز محدود للاتصال اللاسلكي. كذلك، تستخدم أجهزة البث الإذاعي الرقمية قياس الوقت الذي يوفره نظام التموضع العالمي لضمان وصول جميع الإشارات من محطات الإذاعة إلى جميع أجهزة الاستقبال في الوقت المطلوب بالضبط. ويسمح هذا للمستمعين أن يتنقلوا بين المحطات في أقل زمن.
وتستخدم الشركات في انحاء العالم نظام التموضع العالمي لتسجيل وقت التعاملات التجارية، مما يوفر طريقة متسقة ودقيقة لحفظ السجلات وتتبعها. وتستخدم البنوك الاستثمارية الكبرى نظام التموضع العالمي لتحقيق تزامن بين شبكات الكمبيوتر الخاصة بها الموجودة في ارجاء العالم. وتتحول الشركات الكبيرة والصغيرة إلى نظم تعمل تلقائيا قادرة على تتبع وتحديث وإدارة المعاملات المتعددة التي تتم بفعل مجموعة او شبكة من الزبائن في مختلف أنحاء العالم، ويحتاج هذا إلى المعلومات الدقيقة عن الوقت والتي يوفرها نظام التموضع العالمي.
وتستخدم إدارة الطيران الاتحادية الأمريكية نظام التموضع العالمي للإبلاغ بشكل متزامن ومتناغم عن الأحوال الجوية المحفوفة بالمخاطر التي ترد إليها من 45 راداراً لرصد التغير في الأحوال الجوية في المطارات المنتشرة في ارجاء الولايات المتحدة.
ويمثل استخدام الأدوات تطبيقا آخر يحتاج إلى قياس دقيق للوقت، فشبكات الأدوات الموزعة والتي يجب أن تعمل معا كي تقيس بدقة أحداثا مشتركة تحتاج إلى مصادر لقياس الوقت يمكنها ضمان الدقة في عدة نقاط. ويفيد قياس الوقت المعتمد على نظام التموضع العالمي على نحو ممتاز في أي تطبيق يحتاج إلى قياس دقيق للوقت بواسطة أجهزة موزعة على مناطق جغرافية شاسعة. وعلى سبيل المثال، إن دمج قدرات قياس الوقت لنظام التموضع العالمي مع شبكات رصد الزلازل يمكن الباحثين من تحديد موقع مراكز الزلازل والحوادث الزلزالية الأخرى.
وشركات ومرافق الكهرباء لديها احتياجات أساسية لقياس الوقت والتردد مما يساعد على نقل وتوزيع الكهرباء بكفاءة. وقد أظهر الإنقطاع المتكرر للتيار الكهربائي لشركات الكهرباء الحاجة إلى تحقيق تزامن في قياس الوقت في شبكة الطاقة. ودفع تحليل هذه الإنقطاعات للتيار الكهربائي الكثير من الشركات إلى وضع أجهزة لتحقيق تزامن في قياس الوقت تعتمد على نظام التموضع العالمي في محطات الطاقة وفي المحطات الفرعية. ويمكن للمهندسين أن يحددوا موقع انقطاع خط الكهرباء من خلال التحليل الدقيق لتوقيت سريان الاختلال الكهربائي في الشبكة.
ويحتاج بعض المستخدمين، مثل المختبرات الوطنية، قياسا للوقت بمستوى من الدقة أكبر مما يقدمه نظام التموضع العالمي. ويعتمد هؤلاء المستخدمون بشكل اعتيادي على الأقمار الصناعية الخاصة بنظام التموضع العالمي ليس بغرض الحصول مباشرة على قياس دقيق للوقت، وإنما لاجراء اتصالات على درجة كبيرة من الدقة في الوقت ولمسافات طويلة. وبالحصول بشكل متزامن على نفس إشارة نظام التموضع العالمي في مكانين ومقارنة النتائج، يمكن إبلاغ الوقت الذي تسجله ساعة ذرية في موقع إلى موقع آخر. وتستخدم المختبرات الوطنية في انحاء العالم تقنية "الرؤية المشتركة" هذه لمقارنة مقاييسها للوقت وإقامة قياس كوني موحد للوقت Coordinated Universal Time. وتستخدم الأسلوب نفسه لنشر مقاييس الوقت في دولها.
وتظهر التطبيقات الجديدة لتقنية قياس الوقت في نظام التموضع العالمي كل يوم. وتدمج استوديوهات السينما في هوليوود نظام التموضع العالمي في تسجيلات أفلامها، مما يسمح بتحكم لا مثيل له في بيانات الصوت والصورة وكذلك لتحقيق تتابع متعدد للكاميرات. والتطبيقات الأساسية للنظام العالمي لتحديد المواقع لا حدود لها مثلها مثل الوقت الذي تقيسه.
وهناك فوائد أخرى في انتظار المستخدمين مع تحديث نظام التموضع العالمي. وستزيد إضافة الإشارتين المدنيتين الثانية والثالثة للنظام العالمي لتحديد المواقع الدقة والثقة في قياس الوقت الذي يوفره نظام التموضع العالمي، والذي سيظل متاحا وبالمجان للعالم كله.
”أصبح قياس الوقت عنصرا حاسما في كثير من الصناعات بشكل سريع. وبينما تتزايد الحاجة لقياس دقيق للوقت، يتحول المزيد من المستخدمين إلى استخدام تقنية نظام التموضع العالمي.“
دينيس ل. وركمان، نائب الرئيس والمدير الإداري لإدارة تريمبل كومبوننت تكنولوجيز.
المـزايـا
- توافر وقت الساعات الذرية على نطاق واسع، بدون الساعات الذرية.
- تحقيق تزامن دقيق في نظم الاتصالات وشبكات الكهرباء والشبكات المالية والبنى الأساسية الأخرى المهمة.
- استخدام أكثر كفاءة للحيز المحدود لذبذبة الراديو من جانب الشبكات اللاسلكية.
- تحسين إدارة الشبكات والحصول على أقصى استفادة منها، تعريف الوقت بدقة في المعاملات المالية وتحديد قيمة الفواتير.
- اجراء اتصالات على درجة كبيرة من الدقة في الوقت بين المختبرات الوطنية باستخدام أسلوب "الرؤية المشتركة".
