الإتاحة المنتقاة في نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)

ما هي الإتاحة الانتقائية؟

التوافر الانتقائي هو التدهور المتعمد لإشارات (GPS)، عند تمكين الإتاحة الانتقائية فسيضيف هذا 50 مترًا من الخطأ أفقيًا و 100 متر عموديًا لإشارات (GPS).

تشغيل الإتاحة الانتقائية:

يستخدم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) تقنية ثلاثية الأبعاد لتحديد المواقع على الأرض، من الناحية المثالية يحتاج مستقبل (GPS) إلى 4 إشارات على الأقل من أقمار (GPS) الصناعية التي تدور حول الأرض، بعد ذلك يسجل موقع (GPS) في إحداثيات خطوط الطول والعرض، أخيرًا تستخدم هذه المواقف النظام الجيوديسي العالمي كنموذج مرجعي.

في عام 1983 اخترعت الولايات المتحدة أول نظام عالمي لتحديد المواقع (Navstar GPS)، وعلى الرغم من أن رونالد ريغان وعد المدنيين بإمكانية استخدامه، إلا أنه حد من استخدامه بتوافر انتقائي.

ومع ذلك بعد مايو 2000 ألغى بيل كلينتون التوافر الانتقائي بسبب ظهور تقنيات جديدة، على سبيل المثال كان نظام (GPS) التفاضلي قادرًا على التصحيح لتحديد المواقع بدقة أكبر، وحتى يومنا هذا تحافظ وزارة الدفاع الوطني الأمريكية على نظام (GPS) دون توفر انتقائي، نتيجة لذلك لم يعد مصدر خطأ (GPS) هذا مصدر قلق.

أنظمة تحديد المواقع العالمية الأخرى:

لا تمتلك الولايات المتحدة أنظمة (GPS) فحسب بل طورت الهند وروسيا أنظمة خاصة بهما أيضًا، لكن هذه الأنظمة لم تلبي نفس المستوى من التغطية العالمية مثل الولايات المتحدة إلا بعد حوالي عقد من الزمان.

أنهت الهند مؤخرًا نشاطها في عام 2016 وتغطي فقط الهند والمنطقة المحيطة بها. يتمتع نظام (GPS) الروسي (GLONASS) بتغطية عالمية وهو أكثر دقة بقليل عند حوالي 2.6 متر.

يذهب فقط لإظهار مدى أهمية نظام تحديد المواقع العالمي لأمن بعض الدول، على سبيل المثال تستخدم الحقول مثل الملاحة والجيش والمسح (GPS) بشكل روتيني كل يوم.

أفضل تطبيقات (GPS) للملاحة:

طبقة التروبوسفير:

التروبوسفير هو أدنى طبقة من الغلاف الجوي للأرض والطبقات التي تغيرت يمكن أن تؤثر بشكل كبير على البيئات النباتية والحيوانية، يمتد التروبوسفير من سطح الأرض إلى ارتفاع حوالي 30000 قدم في المناطق القطبية إلى ما يقرب من 56000 قدم عند خط الاستواء مع بعض الاختلاف بسبب الطقس، حيث يحد طبقة التروبوسفير حدود خاصة بها، وهي حدود تتميز في معظم الأماكن بانعكاس درجة الحرارة (أي طبقة من الهواء الدافئ نسبيًا فوق طبقة أبرد)، وفي مناطق أخرى منطقة متساوية الحرارة مع إرتفاع.

على الرغم من حدوث تغيرات تنخفض درجة الحرارة عادةً مع زيادة الارتفاع في طبقة التروبوسفير؛ لأن طبقة التروبوسفير يتم تسخينها في الغالب من خلال نقل الطاقة من السطح. وبالتالي فإن الجزء الأدنى من طبقة التروبوسفير (أي سطح الأرض) هو عادةً الجزء الأكثر دفئًا في طبقة التروبوسفير، مما يعزز الاختلاط الرأسي.

التروبوسفير والستراتوسفير:

التروبوسفير والستراتوسفير تكون مفصولة بحدود تسمى التروبوبوز، والذي يختلف في المناطق الاستوائية بالقرب من القطبين، كما تتميز طبقة التروبوسفير بالنقل الرأسي السريع والاختلاط الناجم عن الاضطرابات الجوية، في حين تتميز الستراتوسفير بنقل واختلاط عمودي ضعيف للغاية.

وهكذا يمثل التروبوبوز حدًا بين طبقة التروبوسفير، حيث تميل المكونات الكيميائية إلى الاختلاط جيدًا، والستراتوسفير حيث تميل المكونات الكيميائية إلى التدرجات الرأسية القوية، كما يعد التبادل ثنائي الاتجاه للمواد الذي يحدث عبر التروبوبوز مهمًا لتحديد المناخ والتركيب الكيميائي للطبقة العليا من التروبوسفير والستراتوسفير السفلي.

إلى جانب ذلك فقد يشار إلى هذا الانتقال عبر التروبوبوز بتبادل الستراتوسفير-التروبوسفير، حيث يحدث الانتقال الصاعد لمكونات التروبوسفير إلى الستراتوسفير في المقام الأول في المناطق المدارية، ويبدأ الكثير من الكيمياء المسؤولة عن العالمية استنفاد الأوزون، كما يحدث الانتقال الهابط لمكونات الستراتوسفير إلى طبقة التروبوسفير في الغالب في المناطق الخارجية، ولا يعمل فقط كبالوعة رئيسية لبعض المكونات المشاركة في استنفاد طبقة الأوزون الستراتوسفير ولكنه يوفر أيضًا مصدرًا لأوزون التروبوسفير العلوي.

حيث إن هذا النمط من النقل الصاعد عبر التروبوبوز في المناطق المدارية والانتقال إلى الأسفل عبر التروبوبوز في المناطق الخارجية هو جزء من الدوران الشامل العالمي في الستراتوسفير الذي يحدث كاستجابة غير مباشرة للتأثير النطاقي (غربًا) في الستراتوسفير، والذي يسببه كسر موجات واسعة النطاق تنتشر من طبقة التروبوسفير، كما يعتبر حجم وتغير هذا الدوران الكتلي في الستراتوسفير وعواقبه على كيمياء الغلاف الجوي اعتبارات أولية في دراسة التبادل بين الستراتوسفير والتروبوسفير.