-
منتشر شده در 17 فروردين 1398
-
بازدید: 715
بازگشت شماره هفته سیستم ناوبری ماهواره ای
سیستم تعیین موقعیت جهانی موسوم به GPSبا کاربرد های فراوان خود در زمینه های مهندسی - مدیریت بحران - مطالعات زمین - اورژانس و حمل و نقل وکشاورزی و ... امروزه به سیستمی تبدیل شده که بدون آن دنیای مدرن انسان با مشکلات عدیده ای مواجه می‌گردد.
همان طور که میدانید اساس کار این سیستم بر پایه ارسال اطلاعاتبر روی موج های رادیویی از ماهواره ها به گیرنده های روی زمین است که شامل موقعیت ماهواره، وضعیت سلامت ماهواره و ... می باشد. یکی از این اطلاعات مدوله شده بر روی موج حامل GPS WEEK می باشد . اصطلاح GPS WEEK همان طور که از نامش پیداست به تعداد هفته های سپری شده از زمان مبدا ارسال ماهواره ها اشاره دارد و این عدد شماره هفته جاری از زمان ارسال تا لحظه کنونی را به ما نشان می دهد.
در کنار GPS WEEK عدد دیگری به عنوان ثانیه در هفته وجود دارد که از ابتدای هفته از 0 شروع شده و تا پایان هفته بصورت افزایشی جلو می رود. با در دست داشتن این دو کمیت، گیرنده زمینی می تواند تاریخ و ساعت را در فرمت های متداول دیگر همچون سال و ماه و روز و ساعت و دقیقه و ثانیه محاسبه نماید.
عدد GPS WEEK در فیلد مخصوصی بصورت یک کد دودویی 10 بیتی توسط ماهواره ارسال می شود که با یک محاسبه ساده می توان متوجه شد که این حجم از حافظه می تواند بازه ای از 0 تا 1023 را پوشش دهد. همچنین با یک محاسبه دیگر میتوان متوجه شد که این بازه 19.7 سال را پوشش می‌دهد.
از آنجایی کهGPS WEEK از تاریخ 6 ژانویه 1980 شروع شده، بدیهی است که برای اولین بار در تاریخ 21 اکتبر 1999 به انتهای بازه می رسد. در آن تاریخ به دلیل محدودیت این بازه، ماهواره ها اقدام به صفر نمودن این کد می کنند که به این عمل اصطلاحا ROLLOVER گفته می شود. بدیهی است رخداد بعدی امروز مورخ 6 آپریل 2019 روی می دهد.
آیا این بار هم مثل سال 1999 هست؟ خیر
از آنجایی که عدد GPS WEEK ناگهان صفر میشود، ممکن است گیرنده دچار اشکال محاسباتی شده و تاریخ را 19.7 سال عقب تر یا جلو تر در نظر بگیرد. زیرا قبلا هم در سال 1999 یکبار این عدد صفر شده است . برای رفع این مشکل چند راهکار وجود دارد. یکی از روش های معمول استفاده از تاریخ سیستم عامل به عنوان مرجع است. روش دوم بروزرسانی سیستم عامل است که عموما توسط شرکت سازنده گیرنده ها انجام می شود.
روش سوم این است که یک پنجره 1023 تایی را با مرجع مشخص طوری شیفت دهیم تا مشکل بر طرف شودکه این کار با توجه به سیستم عامل صورت می گیرد و تاریخ ساخت در گیرنده تغییر می کند. با استفاده از این روش، مشکل حل میشود، اما در تاریخ و سال واقعی گیرنده تفاوت به وجود می آید و این خود مشکل است.
حال باید نگران بود؟
از آنجایی که این دومین بار است که GPS WEEK دچار ROLLOVER می شود. لذا سازندگان گیرنده های جدید و بروز از قبل به فکر آن بوده اند و گیرنده های جدید بدون مشکل به کار خود ادامه می دهند. اما اگر گیرنده شما با عمر بیش از 10 الی 15 سال بدون به روزرسانی های نرم افزاری است، باید نگران باشید.
سازندگان GPS های قدیمی، همگی دستور العمل های خود را برای حل این مشکل از قبل ارائه نموده اند و تا تاریخ این رخداد نیز این دستور العمل ها را بررسی و مخابره می کنند.
آیا دوباره این اتفاق خواهد افتاد؟
سامانه GPS در حال حاضر تحت یک برنامه نوسازی برای ارتقاء سیگنال با ساختارهای مدولاسیون جدید و پیام های داده است. انواع پیام های جدیدتر (CNAV و MNAV) از اعداد دودویی 13 بیتی برای نشان دادن شماره هفته GPS استفاده می کنند. پس از انجام محاسبات اولیه می توان مطمئن بود که با این روش حداقل تا 150سال آینده این مسئله دیگر رخ نمی دهد و محدودیت اعداد دودویی از بین می رود.
