كيف يعمل GPS؟ 

سمعدونغدونغأنمنتزهًاتمبناؤهبالقربمنمنزلهفي الأسبوعالماضي،وأرادالذهابللعببشكلخاص،ولكنكانلايزاليتعينعليهالذهابإلىالمدرسةفيالأيامالمعتادة،لذلكاضطرإلىالانتظارحتىنهايةالأسبوع،ولميتمكندونغدونغمنالانتظارللخروج.وفيهذاالوقت،أوقفهدادوأعطاههاتفًامحمولاًوقال أن"دونغ دونغ،اهتمبالأمانعندالخروج.ومنأجلطمأنةوالدتك ووالدك،سأعطيكالهاتفالمحموللسهولةالاتصالبنا،ويمكنكأيضًااستخدامهللعثورعلىطريقك،هلتذكركيفيةتحديد موقعك التي قلتها لكفيآخرمرة؟"

دونغدونغ هزرأسهوقال: "أعرف!أعرف!لنأقومبتحديدموقعنفسيفحسب،بلأعرفأيضًالماذايمكنللهاتف المحمولتحديدالموقع!سأقوللأبيعندماأعود!"

ابتسمالوالدوأرسلدونغدونغ خارخ المنزل.

بعدبضعساعات،عاددونغدونغ.منالواضحأنالمنتزهلمتستنفدطاقته،فعندماوصلإلىالمنزل،قفزإلىوالده،وضرحلإخباروالدهعنلماذا يمكن للهاتفالمحمول تحديد الموقع.علىالرغممنأنوالدهكانمترددًا،لايزاليقول أن"حسنًا،حسنًا، دونغ دونغيعملكمعلملوالدك مرةأخرى."

قالدونغ دونغبحماس: "عرفت ان نظامتحديدالمواقعالمستخدمةعادةفيهواتفناالمحمولةهوGPS،وهل تعرف ذلك."

ردوالده قائلا:"حسنًا،عرفتذلك بالطبع."

تابعدونغ دونغقوله :"GPSيسمي باسمنظامتحديدالمواقعالعالمي.وهناكمجموعةمن"الأقمارالصناعية"علىبعدحوالي20ألفكيلومترفوقسطحالأرض،وتدورحولالأرضوتنقلالإشاراتإلىالأرضبشكلمستمر،ويتماستقبالهذهالإشاراتبواسطةجهازكم، ويمكنكماستخدامهلتحديدموقعكم.

سألوالده أن"دونغ دونغ،اجعلالأمرأكثروضوحًا،كيفيتمتحديده؟هليوجدأي سر"فيهذهالإشارات؟"

قالدونغ دونغ أن"الإشارةليسلهاسحر!إنهاتستخدمفقطمبدأرياضيبسيطلاستكمالتحديدالمواقع.وتسمىهذهالطريقةباسم طريقة تحديدالمواقعثلاثيةالأبعاد.يتكونالجسمالرئيسيلنظامGPSمن24قمراصناعيا.وسوفيضمنأنيوجدفيأيمكاندائمًا4أقمارصناعيةيمكنتوصيلهامباشرةبجهازكم،وهذامهمجدًالأنهيعنيأنهيمكنكمتلقيمعلوماتحولثلاثةإحداثياتمختلفةللمواقع فيأيوقتوفيأيوقت.أولاً،يجبأنيتضمنجهازكمجهازاستقبالGPS.وسوفيرسلالقمرالصناعيبعضمعلوماتالملاحةالمهمةاليه،مثلالوقتوالموقع.وتتيحهاتانالمعلمتانلجهازكمحسابموقعكمعلىالأرض.اضربالوقتبسرعةالضوء لتحصلعلىالمسافةبينكموبينكلقمرصناعي.ويمكنرسمسطح كرويواحدةحولكلقمرصناعي،ويمكن لقمرين صناعيينرسمهما،وهكذا،يمكنناالحصولعلىأربع أسطحكروية.وسيكونلهذهأربع أسطح كروية نقطةتقاطعفريدة،وهذهالنقطةهيموقعكم."

"الوالد هز رأسه قائلا أن "يبدوأنهذا بيانتقاطعالأسطح الكرويةمعقدللغاية."

"إذاكنتلاتفهممشكلةتقاطعالسطحين الكرويين،فكرفيكيفية البحثعنموقعفيالسطح.وإذاكنتتريدتحديدموقعمنتزه،وطالماأنكتعرفكمهوبعيدعنمنزلكمومدىبعيدًاعنمدرستكم،يمكنكمرسمدائرتينباتخاذالمنزلوالمدرسةكمركزالدائرة،لكنهاتينالدائرتينسيكونلهماتقاطعان،فماذايجبأن نفعل؟ابحث عن مكان أخر فقط،ويمكنكمأنتسألوالدتكعنالمسافةبينالسوبرماركتالذيتذهبإليهمنالحديقة،ثمارسمدائرةباتخاذالسوبرماركتكمركزالدائرة،وربمايكونتقاطعالدوائرالثلاثهوموقعالمتنزه.وبالطبع،المبدأيكون بسيطا،ولكنفيالواقع،يتطلبالموقعغالبًاحساباتأكثرتعقيدًاليكونأكثردقة.

غطىالوالدوجهه باليدوقدمتعبيرًاعنالبكاء قائلا أن "دونغدونغيعرفأكثرمني!"،لكنهكانسعيدًا جدا.

"لمينتهالأمر،وسأقدم لكم.وفيالوقتالحالي،أنظمةتحديدالمواقعالرئيسيةفيالعالمهيالنظامالعالميلتحديدالمواقع(GPS)فيالولاياتالمتحدة،ونظامالملاحةعبرالأقمارالصناعيةغلوناس فيروسيا(GLONASS)ونظامالملاحةعبرالأقمارالصناعيةفيغاليليوالأوروبي(Galileo satellite navigation system).ونظامتحديدالمواقعالعالميGPSالخاصبالولاياتالمتحدةالأمريكيةهونظامتحديدالمواقعالأكثراستخدامًافيالعالم،ولكنناسعداءلأنالصينتعملأيضًاعلىتطويرنظامتحديدالمواقعالخاصبها، ونظامبيدوللأقمارالصناعيةهوأولنظامتحديدالمواقعالعالميالذيطورتهالصينبشكلمستقل." وثم قالدونغدونغأنهقدانتهى كلامه.

قالالوالد أن"يادونغ دونغ،أنت طفلذكي،فيالمستقبليمكنكأنتصبحالشخصالذييفوزالمجدللبلاد".

الكاتب:تشويا ون