امروز : جمعه, 06 اسفند 1395
ژئودزی

ژئودزی (8)

نرم افزار کلمبوس یکی از نرم افزارهای مطرح و کاربر پسند در زمینه سرشکنی شبکه های ژئودتیکی می باشد که توسط شرکت Best Fit Computing  توسعه داده شده است. با توجه به نیاز به در خواستهای مکرر کاربران مبنی بر ارائه آموزش فارسی نرم افزار کلمبوس، آموزش فارسی نرم افزار کلمبوس که حاصل تلاش اقای مهندس وحیدرضا فلاحی می باشد را در اختیار کاربران قرار میگیرد.

--> دانلود آموزش نرم افزار کلمبوس(Columbus) به زبان فارسی(حجم 2.18 مگابایت فرمت PDF)

برای دانلود نرم افزار به از منوی سمت چپ وارد بخش نرم افزار شوید.

 

کلمات کلیدی: ژئودزی، سرشکنی، شبکه، نرم افزار، آموزش، کلمبوس، Columbus

یکشنبه, 30 شهریور 1393 ساعت 05:01

دانلود جزوه هندسه دیفرانسیل مهندس محمد کریم

نوشته شده توسط

جزوه هندسه دیفرانسیل آقای مهندس محمدکریم

 

هندسه دیفرانسیل همانطور که از نام آن آشکار است، علم مطالعه اشکال هندسی با استفاده از قواعد و قوانین حساب و دیفرانسیل است. همانطور که می دانیم بحث دیفرانسیل زمانی به میان می آید که موضوع تغییر و حرکت مطرح باشد. با توجه به اینکه هر شکل هندسی را می توان نتیجه حرکت و تغییر یک نقطه از مکان اولیه اش تصویر نمود، مساله کاربرد دیفرانسیل در تبیین هندسه توجیه می شود.

هندسه دیفرانسیل علم جامعی است که علاوه بر ریاضیات در علوم مهندسی نیز کاربرد وسیعی دارد. البته کاربرد آن در رشته های مختلف اشکال مختلفی دارد. این بحث می تواند به صورت پیچیده ای مطرح شود که اغلب ریاضی دانان با آن به این شکل برخورد می کنند و همچنین به صورت ساده آن هم بخشهایی از آن را در رابطه با زمینه های موردی طرف توجه قرار گیرد که معمولا مهندسان با توجه به تخصص های خود از آن چنین استفاده می نمایند.

شاید یکی از مهمترین موارد استفاده هندسه دیفرانسیل در علوم مهندسی، نقش غیر قابل انکار آن در نقشه برداری بالاخص در ژئودزی است و ژئودزی منهای هندسه دیفرانسیل یعنی نقشه برداری ساده. هندسه دیفرانسیل ادامه هندسه تحلیلی با استفاده از معادلات دیفرانسیل است.

 

 

سرفصل مطالب ارائه شده در این جزوه عبارتند از:

 

بردار و فضای برداری

توابع برداری از یک متغیر حقیقی معادلات خط و صفحه

سطوح و منحنی های درجه دو در فرم استاندارد

تبدیل فرم های عمومی درجه دو به فرمهای استاندارد

نظریه خم ها

توابع برداری از یک متغیر برداری

مختصات منحنی الخط

هندسه سطح

 

--دانلود جزوه درس هندسه دیفرانسیل مهندس محمد کریم (با حجم 18.43 مگابایت)

یکشنبه, 21 مهر 1392 ساعت 08:08

دانلود فیلمهای کوتاه آموزشی ژئودزی 1 و 2

نوشته شده توسط

 

دانلود فیلمهای آموزشی ژئودزی 1 و 2

هندسه سماوی، حرکت انتقالی زمین، سیستمهای مختصات در ژئودزی، از جمله  مباحت کلیدی و مهم  در  سطوح مختلف ژئوماتیک می باشد. از انجا که درک صحیح این مطالب نیازمند تجسم هندسی قوی دانشجویان بوده که اغلب با مشکلاتی در درک صحیح همراه میباشد. ازاینرو  استفاده از فیلم ها در آموزش مطالب مذکور می تواند کمک شایانی به دانشجویان و اساتید باشد.

مجموعه تصویری ارائه شده در این مطلب، حاصل تلاش دوستان عزیز از دانشگاه تفرش بوده و امید است که گامی در راستای سهولت یادگیری مطالب مذکور باشد.

 

 پایان مطلب./

 

دوشنبه, 15 مهر 1392 ساعت 06:49

توموگرافی تروپوسفر مرطوب بوسیله داده های GNSS

نوشته شده توسط

چکیده:

GNSS (سیستم ناوبری ماهواره ای جهانی) بعنوان یک تهیه کننده منبع داده های هواشناسی و هواسنجی توسعه نیافته است. اما با استراتژی پردازش دقیق و تخصصی می توان از آن در این زمینه بهره برد. هواسنجی GNSS عبارت است از: کاربرد سیگنال GNSS اشعه های ردیابی شده بعنوان اشعه های اسکن کننده در ورودی مدل توموگرافیک. مدل به تعدادی وکسل voxel تقسیم می شود. این سیستم وارونه شده و مقادیر انکسار بدست می آید. معمولا همانند اکثر پردازشهای وارونه یک مشکل در زمینه سیستم مشخص نشده وجود دارد و در نتیجه ماتریس کوفاکتور به 1 نزدیک است. برای اجتناب از منفرد بودن باید شرایط اضافی یا قیودی به سیستم اضافه شود. در اینجا پارامترهای اضافی با کمک آنالیز جریان هوا و پروسه اصلاح سازی (تریمینگ) تاخیر رطوبت اریب Slant Wet Delay (SWD) استخراج می شوند. پارامترهای مصنوعی جریان نظیر فرکانس برونت-وایسالا و عدد فرود نیز تعیین می شوند. از این طریق نوع جریان مشخص شده و آنالیز تاثیر مانع اوروگرافیک کمیت سنجی می شود. SWDهای حاصل از مشاهدات GNSS در برابر SWD حاصل از ردیابی اشعه ها در مدل COAMPS مورد ارزیابی قرار گرفتند. بعنوان یک تحقیق میدانی مدل توموگرافی GNSS برای مشاهدات GNSS واقعی حاصل از شبکه GNSS منطقه کارکونوسز واقع در کوه های سودتی استخراج شدند و با مدل COAMPS مقایسه شدند. نتایج بهبود قابل ملاحظه ای را در مقایسه با نتایج مدل توموگرافیک ساده نشان می دهند.

مقدمه:

فعالیت انسان در حوزه ارسال مقدار زیادی از سیگنالهای رادیویی به اتمسفر امری آشکار و مبرهن است. سیگنالهای زیرساختار سل فونها، سیگنالهای رادیویی، تلویزیونی و ماهواره ای همگی از بخش واحدی از اتمسفر یعنی تروپوسفر عبور می کنند. هنگام انتشار، سیگنال تحت تاثیر ساختار دانسیته لایه بهمراه اغتشاشات، فلاکسهای حرارتی و جابجايى و حرکت طبقات اتمسفرى بصورت افقى تحت تاثير گرما قرار می گیرد. تمام این تاثیرات در نواحی کوهستانی افزایش می یابد. اگر وسیله ای برای ارزیابی این اثرات داشتیم، اطلاعات بسیار حیاتی درباره آب و هوا به ما می داد. تغییر پذیری تروپسفر ماحصل چندین فاکتور است. اولین مورد سیکلها یا چرخه های فصلی است (که از مهمترین عوامل در عرض جغرافیایی میانی در شرایط آب و هوایی قاره ای است) (جین و همکاران، 2007). فاکتور دوم چرخه روزانه یا شبانه روز است که بویژه در آب و هوای خشک مشهود است (جین و همکاران، 2008). مورد سوم تغییر پارامترهای تروپوسفر بواسطه ارتفاع یا ترفیع نقطه است (جین و همکاران، 2007). فاکتور چهارم با مسیر پدیده های ناحیه ای (نظیر بخشهای جلویی عرض جغرافیایی میانی) است (جین و همکاران، 2008). با وجود اینکه 2 مورد اول بخوبی در پروسسینگ داده های GNSS مدل شده اند، اما 2 مورد آخر هنوز در مدل سازی گنجانده نشده اند. فاکتور اصلی ایجاد کننده این تغییر پذیری قابل توجه در تروپوسفر محتویات بخار آب و توزیع در زمان و فضا است. این اثرات تاثیر خاصی در نواحی کوهستانی دارند که در آن نقاط بصورت یکسان بالا رفته و جریان هوا باعث ایجاد پدیده های شدیدتر نسبت به مناطق پست تر می شود. (هولتون، 2004).

آب و هوای کوهستانی بواسطه تغییرات متوالی و سریع فشار، دما و رطوبت معروف است. بنابراین مدل کردن توزیع بخار آب در نواحی کوهستانی مشکل بوده و به روش خاصی نیاز دارد (مورلند و ماتزلر، 2007، گوروا و همکاران، 2003). ما تاثیر جریان هوا روی تخمین تاخیر کل زینت (بالاترین نقطه آسمان) Zenith Total Delay  (ZTD) را نشان داده و روشهای استخراج پارامترها از صوت سنجی رادیویی و مدل پیش بینی عددی آب و هوا (NWP) را جهت تعیین خصوصیات تروپوسفر مورد بحث و بررسی قرار می دهیم. همچنین روش توموگرافی GNSS را بعنوان تکنیکی برای حصول نرخ توزیع بخار آب در تروپوسفر بررسی می کنیم و با استفاده از آن تغییر پذیری مدل نشده را پیش بینی می کنیم. داده های مورد استفاده در این مطالعه بواسطه اردوی 2 روزه در منطقه کارکونوز و 36 ساعت اجرای مدل COAMPS بدست آمد. در این فرآیند 48 دوره  یا اپوچ از مدل توموگرافی GNSS و 36 دوره از خروجی های مدل کوماپس COAMPS وجود داشت.  اولین دوره خروجی های مدل کوماپس عبارت است از اپوچ شماره 48. بنابراین 36 دوره از مشاهدات مشترک وجود دارد. تمام تصاویر با اپوچهای مدل توموگرافی GNSS همخوانی دارند. سیستم پیش بینی مزو اسکیل اتمسفر/ اقیانوس کوپل شده (COAMPS) ایجاد شده و توسط آزمایشگاه تحقیقات دریایی (NRL) بخش هواسنجی دریایی (MMD) توسعه یافته است. (هادور 1997)

2 - مدل توموگرافی Gnss

ساختار فضایی و رفتار لحظه ای و زودگذر بخار آب در اتمسفر (4D) را می توان با استفاده از روش توموگرافی GNSS مدل کرد. تاخیر سیگنال های GNSS بواسطه بخار آب بر اساس دیدگاه های مختلف در اتمسفر ارزیابی و بررسی می شود (بندر و رابی 2007). ایده توموگرافی GNSS در شکل 1 نشان داده شده است.

داده های ورودی توموگرافی GNSS عباراتند از : تاخیر رطوبت انحراف سیگنال SWD، که ماحصل پردازش داده های GNSS هستند، مشاهدات هواسنجی از ایستگاه های اجمالی و داده های مدلهای NWP از داده های مدلهای NWP برای وارسی و کالیبراسیون مدل مورد نظر استفاده می شود. کیفیت و کمیت مشاهدات GNSS بشدت با صورت فلکی ماهواره های GNSS، تعداد ایستگاه های زمینی و فواصل بین ایستگاهی ارتباط دارند. در نتیجه پردازش داده های GNSS زاویه برش مشاهدات GNSS برابر با 3 تا 5 درجه زاویه فراز تنظیم می شود. بعلاوه نتایج تجربی (شکل 10) نشان می دهند که زوایا بین 5 تا 85 درجه متغیر هستند. اما اکثر مشاهدات بین 10 تا 15 درجه هستند. در مورد توموگرافی تروپوسفر GNSS این شرایط معمولا حکم فراساست (بندر و رابی 2007).

در توموگرافی GNSS، SWD با انکسار رطوبت Nw از رابطه زیر مرتبط است:

رابطه 1 

در رابطه فوق A ماتریس طراحی است

در حال حاضر چندین روش برای حل مدل توموگرافی GNSS وجود دارد. روش اول افزودن قیود افقی و عمودی به سیستم معادله 1 و سپس حل آن است (هیراهارا 2000) مورد دوم استفاده از فیلتر گالمن با سیستم معادله مشابه است (فلورس و همکاران 2000) روش سوم یافتن حل مستقیم از معادله اندازه گیری فازی GNSS است (نیلسون و گیرادینارسکی 2006) و روش دیگر تکنیک ساختاربندی مجدد جبری است (بندر و همکاران 2009).

 

شکل 1-مسیر اشعه در واکسلهایی متوالی

دریافت کامل از طریق ایمیل به نویسنده

یکشنبه, 07 مهر 1392 ساعت 09:10

دانلود جزوه ژئودزی II آقای مهندسی محمدکریم

نوشته شده توسط

جزوه ژئودزی II آقای مهندسی محمدکریم

 

ژئودزی II یکی از دروس مهم نقشه برداری است که مباحث کلیدی مربوط به سیستم های تصویر و روابط طراحی و استفاده از آنها را شرح می دهد. بر خلاف بعضی از دروس که سرفصل آن بسته به استاد تفاوت زیادی دارند، این درس تقریبا در اغلب دانشگاه ها با سرفصلی مشابه تدریس می شود. بهترین منبع این درس که هم برای آموزش کلاسی و هم به عنوان منبع آزمون کارشناسی ارشد مفید می باشد، جزوه مهندس محمد کریم می باشد که در واقع ترجمه بخشهایی از کتاب Geodesy The Concept می باشد. جزوه ای که هم اکنون در میان نقشه برداران موجود می باشد، به دلیل کپی های مکرر دارای کیفیت پایینی می باشد. ما سعی کرده ایم اسکن نسخه موجود را با کیفیت بالا تر و به صورت ویرایش شده با حجم مناسب در اختیار شما قرار دهیم.

در ادامه سرفصل مطالب موجود در این جزوه آورده شده است:

 

بخش اول: سیستم های مختصات ژئودزی

         1-1- قطب ها، صفحات و محورها ( Terrestrial Geocenteric Systems، Terrestrial Topocenteric Systems، سیستم های دست چپی، سیستم اکلپتیک سماوی، سیستم بعدی سماوی، سیستم زاویه ساعتی، سیستم افقی، سیستم مداری)

        2-1- زمان جهانی  زمان نجومی

        3-1- انواع مشاهدات در ژئودزی

    2-سیستم های مختصات زمینی

        1-2- سیستم های زمینی Geocenteric

            1-1-2- حرکات قطبی و دوران نا منظم زمین

            2-1-2- سیستم های متوسط و لحظه ای

             3-1-2- سیستم های ژئودتیک

        2-2- رابطه بین مختصات کارتزین و منحنی الخط

            1-2-2- مختصات کارتزین و منحنی الخط یک نقطه روی بیضوی مقایسه

            2-2-2- بردار وضعیت بر حسب عرض ژئودتیک

            3-2-2- تبدیل از مختصات کارتزین زمینی متوسط به مختصات ژئودتیک

        3-2- سطوح مختصات ژئودتیک

            1-3-2- پارامترهای مشخص کننده وضعیت سطح مختصات

            2-3-2- ایجاد یک دیتوم

            3-3-2- تبدیلات دیتوم

            1-4-2- سیستم های زمینی TopoCenteric

            2-4-2- سیستم نجومی محلی

            3-4-2- سیستم های ژئودتیک محلی

بخش دوم: محاسبات تعیین مختصات

         قسمت اول: هندسه بیضوی

    1-بیضوی دورانی

        1-1-پارامترهای بیضوی

        2-1-شعاع انحناء

            1-2-1- شعاع انحناء نصف النهار

            2-2-1- شعاع انحناء اولیه

            3-2-1- شعاع انحنا در یک آزیموت اختیاری

        3-1-  منحنی های واقع بر سطح یک  بیضوی

            1-3-1- مقطع قائم

            2-3-1- ژئودزیک

         قسمت دوم: تبدیل مشاهدات ژئودزیک زمینی به سطح بیضوی مقایسه

        1-2-  تبدیل امتدادها و یا زوایای افقی

            1-1-2- تصحیح به علت تنافر قائم ها

            2-1-2- اثرات فیزیکی

        2-2-فواصل سمت الراسی

        3-2-فواصل

        4-2-تبدیل کمیت های محاسبه شده ژئودتیک به اندازه های زمینی

قسمت سوم: محاسبات مختصات ژئودتیک بر روی ییضوی مقایسه

    3-فرمول پواسن – خطوط کوتاه

        1-3- مقدمه

        2-3-مسئله مستقیم

        3-3-مسئله معکوس

        4-3-خلاصه معادلات مربوطه به حل مسائل مستقیم و معکوس با به کار بردن فرمولهای پواسن

        5-3-فرمولهای گوس برای عرضهای متوسط

        6-3-دیگر فرمولهای خطوط کوتاه

بخش سوم سیستم تصویر متشابه

کلیات

    1-مقدمه ای بر تصاویر متشابه

    2-مروری بر متغیر های متغیر

        1-2- قوانین حساب مختلط

        2-2- صفحه مختلط

        3-2-  توابع مختلط

        4-2- شرط تشابه بر روی دو صفحه مختلط، شروط کشی و ریمان

        5-2- توابع مختلط خاص

    3-مروری بر هندسه دیفرانسیل

        1-3- معادلات پارامتریک رویه

        2-3- کمیهای اصلی گوس

        3-3- زاویه بین منحنی های پارامتریک

    4-تصاویر متشابه بطور کلی

        1-4- صفحه Isometric

        2-4- تعریف ضریب اشل

        3-4- شروط تشابه بین صفحه نقشه و صفحه ایزومتریک

        4-4- تعیین ضریب اشل

        5-4- روابط هندسی منحنی های تصویر شده

        6-4- تقارب نصف النهارات

    5-تصویر مرکاتور

        1-5- مسائله مستقیم

        2-5- ضریب اشل

        3-5- تقارب نصف النهارات

        4-5- شکل تصویر مرکاتور

        5-5- لکسدروم loxodrome

        6-5- مسئله معکوس

    6-تصویر ترنسورس مرکاتور

        1-6- مسئله مستقیم

        2-6- تقارب نصف النهارات بر حسب مختصات ژئودتیک

        3-6- ضریب اشل بر حسب مختصات ژئودتیک

        4-6- شکل ظاهری تصویر ترنسورس مرکاتور

        5-6- مسئله معکوس

        6-6- تقارب نصف النهارات بر حسب مختصات نقشه

        7-6- ضریب اشل بر حسب مختصات نقشه

            ضریب اشل در UTM

            معادلات تصویر در UTM

    7-تصویر متشابه مخروطی لامبرت

        1-7- مسئله مستقیم

        2-7- ضریب اشل

        3-7- تقارب نصف النهارات

        4-7- LCC در حالت دو مدار استاندارد

        5-7- LCC در حالت یک مدار استاندارد

        6-7- ترمیم و تغییر سیستم مختصات

        7-7- مسئله معکوس

   

--دانلود جزوه درس ژئودزی II مهندس محمد کریم (با حجم 25 مگابایت)

 

پنج شنبه, 07 شهریور 1392 ساعت 14:04

جزوه نجوم ژئودزی مهندس میرقاسم پور – دانشگاه تهران

نوشته شده توسط

جزوه نجوم ژئودزی مهندس میرقاسم پور دانشگاه تهران

 

در این قسمت جزوه نجوم ژئودزی نقشه برداری مهندس میرقاسم پور برای دانلود قرار داده شده است. این جزوه کلاسی که متعلق به کلاس نجوم ژئودزی نیم سال اول سال 86-85 دانشگاه تهران می باشد به صورت کامل تعاریف و روابط مورد نیاز را شرح می دهد. این جزوه یکی از منابع بسیار خوب برای آزمون کارشناسی ارشد است که به همه متقاضیان توصیه می کنم حتما آنرا مطالعه کنند.

 

سرفصل مطالب که در جزوه مطاله می کنید عبارتست از:

 

فصل اول: تعاریف اولیه و کلیات (زاویه ساعتی، میل ستاره، بعد ستاره و ....)

فصل دوم: سیستم های مختصات سماوی (سیستم مختصات افقی سماوی، سیستم مختصات ساعتی ستاره، سیستم مختصات بعدی سماوی، سیستم مختصات اکلپتیک سماوی)

فصل سوم:  تبدیل سیستم های به همدیگر

فصل چهارم: حالت های مختلف ستارگان

فصل پنجم:  زمان (زمان خورشیدی، زمان نجومی، زمان استاندارد، خورشید متوسط،تاریخ جولین، ترانزیت بالا و پایین، UTC)

فصل ششم: تعیین موقعیت نجومی

 

--دانلود جزوه نجوم ژئودزی مهندس میر قاسم پور (با حجم 5.83 مگابایت)

جمعه, 18 مرداد 1392 ساعت 07:07

ژیروسکوپ به زبان ساده...

نوشته شده توسط

 

از دوران کودکی به خاطر داریم که وقتی فرفره ی کوچکی را با کمک نیروی انگشتان خود می چرخانیم فرفره حول محورش و روی نوک تیز خود شروع به چرخش میکرد.بدون چرخش فرفره،امکان ایستادن فرفره روی نوکش وجود نداشت.در واقع چرخش فرفره حول محورش موجب پایداری و حفظ جهت فرفره میشد.این توضیح ساده مبنای کارکرد ژیروسکوپ های مکانیکی میباشد و از ان منظر،زمین نیز یک ژیروسکوپ است که به علت دوران ،محور خود را در فضا ثابت نگه میدارد. طبق اصل بقای اندازه حرکت زاویه ای،هر جسم متقارن در حال چرخش سعی دارد جهت خود را همواره در فضا حفظ کند.از این رو اگر یک جسم متقارن را با دور بالا بچرخانیم و اطراف آنرا با یاتاقان و بلبرینگ آزاد بگذاریم که نیروهای خارجی بر آن اعمال نشود،یا چرخش قابی که جسم درون آن دوران میکند،جهت چرخش جسم دوار تغییر نمی کند،بنابراین میتوانیم با کمک این وسیله در اجسام متحرک جهت چرخش جسم دوار تغییر نمیکند،بنابراین میتوانیم با کمک این وسیله در اجسام متحرک جهت ثابتی داشته باشیم که وضعیت فعلی خود را درهر لحظه با آن مقایسه نماییم و لذا موقعیت زاویه ای و محاسبه سرعت تغییر سرعت زاویه ای را بدست آوریم. عضو اصلی ژیروسکوپ های مکانیکی،یک دستگاه دوار یا روتور است که معمولا با سرعت زیاذ حول محور تقارن خود دوران میکند این سرعت از 3000تا 300000 دور در دقیقه می باشد لذا در اثر اینرسی جرم دوار،اندازه حرکت(ممنتوم)نشبتا بزرگی ایجاد میشود.اگر یاتاقان بندی محور چرخش را در طوقه ای معلق تعبیه کنیم به نحوی که گشتاور خارجی به آن وارد نشود،با وجود تمام حرکت های قاب،محور چرخش روتور همواره به جهت ثابتی اشاره میکند و موقعیت خود را در فضا حفظ میکند.با این روش میتوان جهت و یا محورهای ثابتی را برای وسیله نقلیه تعریف کرد که هرگونه حرکت زاویه ای نسبت به این محورها سنجیده شود.

 

تاریخچه  

  کلمه ژیروسکوپ واژه ی یونانی است که از دو بخش جایرو به معنای دوران و اسکوپ به معنای نشان دادن است.به این ترتیب معنای تحت اللفظی آن دوران نما است که بیان گر وظیفه آن نیز میباشد.نخستین پدیده ی ژیروسکوپی ،125 سال قبل از میلاد حضرت مسیح توسط ایرخوس کشف شد.تا زمان نیوتن یعنی اواخر قرن 17 میلادی،تنوع چندانی در این خصوص صورت نگرفت.اما در قرن 18،برخی محققین مانند اولر،تحقیقات قابل ملاحظه ای در دینامیکی اجسام دوار صورت دادند.در همین قرن،در انگلستان درباره ایجاد یک افق مصنوعی برای کشتی ها،بررسی هایی عمل آمد.به این منظور از یک قرقره دوار استفاده شد که یک آینه مسطح مصنوعی برای کشتی ها،بررسی هایی عمل آمد. به این منظور از یک قرقره دوار استفاده شد که یک آینه مسطح عمود بر امتداد محور چرخش آن قرار داشت.
در اواسط قرن 19،فوکو،دانشمند فرانسوی برای نشان دادن دوران زمین از یک ژیروسکوپ استفاده کرد که این ار بعلت نداشتن یک موتور الکتریکی مناسب ،به شکل دقیقی انجام نگرفت.همین دانشمند بود که برای نخستین بار در سال 1852 میلادی نام ژیروسکوپ را برای آن برگزید و در سال 1900 شخصی آلمانی به نام آنشوش کامف تصمیم به ساختن زیر دریایی برای کاوش در قطب شمال گرفت.اما وسایل هدایت و راهیابی دقیق برای این کار وجود نداشت.به ویژه قطب نماهای مغناطیسی در محدوده قطب شمال به دلیل وجود میدان های مغناطیسی قوی،از دقت و عملکرد صحیح می افتادند.از این رو تلاش کرد تا قطب نمای دیگری که مستقل از خواص مغناطیسی عمل کند ؟بسازد . تلاش وی منجر به به ساخت قطب نمایی شد که بر اساس خواص ژیروسکوپی کار میکرد و آنرا قطب نما قطب نمای ژیروسکوپی نام نهادند.این قطب نما،در واقع نخستین وسیله دقیق هدایت و راه یابی است که بر اساس اصول اینرسی کار میکرد. پیشرفت صنعت و پدیدار شدن وسایل نقلیه فضایی،لزوم ابداع و هدایت و کنترل دقیق را بیش از پیش آشکار ساخت.به ویژه وقوع جنگ جهانی اول و دوم و تولید نسل های جدید انواع هواپیما و موشک ها،دانشمندان و محقیقین را به نحو بارزی بر آن داشت تا در زمینه ابداع وسایل دقیق تر و با کیفیت بالاتر تلاش بیشتری صورت دهند.قدم اساسی دراین زمینه طی جنگ جهانی دوم در دانشگاه ام آی تی آمریکا برداشته شد که تحت سرپرستی شخصی به نام چارلز دراپر،ژیروسکوپ هایی دقیق و کوچک برای نصب روی هواپیما ساخته شد که بخاطر مین تلاشهایش او را آقای جایرو لقب نهادند.پس از جنگ جهانی دوم،روش هدایت و ناوبری اینرسی به عنوان روشی دقیق و قابل اعتماد برای هدایت وسایل فضایی ساخته شد.نخستین سامانه هدایت که بطور کامل بر مبنای اصول اینرسی توسط ژیروسکوپ ها و شتاب سنج ها عمل می کرد و در آن از یاتاقان های گازی برای تعلیق طوقه ها استفاده شده بود،در سال 1950مورد آژمایش پروازی قرار گرفت.امروزه نیز سامانه هدایت اینرسی ،بعنوان یکی از مهم ترین روشها برای هدایت و کنترل در امر هوانوردی و فضانوردی و همچنین هدایت هدایت موشک ها،کشتی ها و زیردریای ها بطور گسترده مورد استفاده قرار دارد و به تبع این امر،انواع مختلفی ازژیروسکوپ ها و شتاب سنج ها اختراع ششده اند که درین مقاله به آنها پرداخته خواهد شد.

                       

 

ساختمان اساسی انواع  ژیروسکوپ

ژیروسکوپ از نظرساختمان به دو دسته یک درجه آژادی و دو درجه آزادی تقسیم میشود که درین تقسیم بندی ها،توانایی حرکت روتور نسبت به چارچوب یا بدنه ژیروسکوپ مورد نظر است.اگر روتور علاوه بر حرکت دورانی خود حول محور چرخش،بتواند حول یک محور دیگر دوران کند،به آن ژیروسکوپ یک درجه آزادی میکویند و چنان چه بتواند حول دو محور دیگر د.ران کند،به آن ژیروسکوپ دو درجه ای اطلاق میشود. درینجا به اختصار به معرفی هر یک ازین ژیروسکوپ ها می پردازیم. این ژیروسکوپ نخستین نوع ژیروسکوپ است و بیش تر در سامانه های کنترل آتش،وسایل کنترل موقعیت و قطب نماهای ژیروسکوپی از آن استفاده میشود.این نوع ژیروسکوپ را( ژیروسکوپ دو محوره)یا (ژیروسکوپ سه بدنه ای )نیز مینامند.این نوع ژیروسکوپ ،افزون بر محور چرخش روتور دارای دو محور دوران دیگر نیز میباشد که توسط دو عدد طوقه معلق درونی و بیرونی فراهم شده است و در حالت عادی محور چرخش و این دو نسبت به هم متعامد هستند.مجموعه طوقه داخل(که در واقع تکیه گاه چرخش را فراهم میکند)،محور چرخش و روتور را مجموعه دوار میگویند.تکیه گاه های طوقه داخلی در طوقه خارجی قرار دارد که میتواند در ان دوران کند.طوقه خارجی نیز به نوبه خود،درون تکیه گاه هایی قرار دارد که در بدنه ژیروسکوپ تعبیه شده و میتواند داخل آنها حرکت دورانی داشته باشد.برای اندازهگیری حرکت های محور چرخش حول دو محور طوقه داخلی و خارجی از نوع حس کننده-که در امتداد این محور ها سوار شدخ است-استفاده میشود.همچنین برای ایجاد حرکت های عمدی و مشخص و اندازه گیری شده محور رخش حول این دو محور،از وسایل محرکه مختلفی مانند مولد گشتاور استفاده میشود. ژیروسکوپ یک درجه آزادی،نوع تکمیل شده ژِیروسکوپ دو درجه آزادی بوده و پس از آن به وجود آمده است.درین نوع ژیروسکوپ،سه محور متعامد مشخص وجود دارد که عبارتند از محور ورودی(که بدنه حول آن دوران میکند)محورخروجی(که محور دوران طوقه نسبت به بدنه است)و محور چرخش در ابتدا این سه محور کاملا بر هم عمودند.روتور این نوع ژیروسکوپ،به جز حرکت حول چرخش،تنها میتواند حول یک امتداد دیگر یعنی امتداد محور طوقه داخلی،دوران نماید(نسبت به بدنه جایرو)ژیروسکوپ سک درجه آزادی را میتوان در حالت کلی به سه دسته تقسیم کرد: ژیروسکوپ های سرعتی: درین نوع،عامل بازگرداندن طوقه مجموعه دوار به وضعیت اولیه،سک نصر الاستیک مانند فنر است و برای تعیین سرعت زاویه ای وسیله نقلیه ای-که ژیروسکوپ روی آن سوار شده-بکار مسرود و در چنین حالتی،محور ورودی عمود بر دو محور چرخش و طوقه است. ژیروسکوپ های انتگرالی: درین نوع،عامل اصلی مقاومت در برابر دوران طوقه مجموعه دوار حول محور خودش نسبت به بدنه ژیروسکوپ،گشتاور ناشی از دمپینگ سیالی با لزجت بالا است و برای اندازه گیری جابجایی دورانی بکار میرود.درین ژیروسکوپ،چون مجموعه دوار در یک سیال شناور است،اصطکاک تکیه گاه های محور خروجی کاهش میابد و در نتیجه خطای ژیروسکوپ کم میشود. ژیروسکوپ های مقید: چنانه در زیروسکوپ انتگرالی از سیال با لزجت کم و یا گاز استفاده میشود،درین صورت واکنش قابل توجهی به عنوان گشتاور ناشی از دمپینگ سیال نداریم و تنها عاملی که سعی میکند از خارج شدن طوقه از وضعیت اولیه جلوگیری کند،واکنش اینرسی مجموعه دوار است.به چنین ژیروسکوپ هایی،ژیروسکوپ مقید میگویند. علاوه بر تقسیم بندی بر حسب تعداد درجات آزادی،ژیروسکوپ ها را میتوان بر حسب نوع کاربرد نیز تقسیم بندی نمود.براین مبنا،ژیروسکوپ ها به چهار رده تقسیم میشوند. وظیفه اصلی این ژیروسکوپ ها،ایجاد امتداد هایی معین در فضای اینرسی است.این نوع ژیروسکوپ ها،بسیار دقیق بوده و توانایی حس کنندگی بالایی دارند.خطای آنها کم بوده و بیشتر در هواپیما ها،بالگردها،فضا پیماهاو موشک های دوربرد به کار میرود. وظیفه این نوع ژیروسکوپ ها،حس کردن و کنترل حرکات زاویه ای است.این ژیروسکوپ ها نیاز به دقت های بکار رفته در ژیروسکوپ های نوع4-1 را ندارد.این نوع ژیروسکوپ ها در هواپیماها و موشک ها بکار میرود که البته وظیفه آنها نسبت به ژیروسکوپ های هدایت و ناوبری متفاوت است.این نوع ژیروسکوپ،در موشک هایی که صفحه رادار آنها روی هدف قفل میشود و به این ترتیب،موشک را تا رسیدن به هدف هدایت میکند،کاربرد دارد این ژیروسکوپ که بر اساس اندازه حرکت زاویه ای عمل میکند،تقریبا در سال 1960 ابداع شد.درین ژیروسکوپ،عامل اصلی دوران،یک موتور الکتریکی است که محور دوار آن توسط زوج میله دیگری با خاصیت فنر پیچشی دارند-به طوقه متصل شده است.خود طوقه نیز توسط زوج میله دیگری با خاصیت فنرپیچشی به روتور-که بر خلاف انواع پیشین در قسمت بیرونی طوقه قرار دارد-متصل است.خاصیت این دو زوج میله های فنری این است که در یک سرعت خاص از دوران-که به آن حالت تشدید میگویند-عملکرد آنها به گونه ای است که دستگاه مانند یک ژیروسکوپ روتور آزاد عمل میکند.این ژیروسکوپ ها از نظر ابعاد بسیار کوچک و سبک هستند.این ژِروسکوپ،بر خلاف ژیروسکوپ های قبلی دارای هیچ جسم تحرکی که ایجاد اندازه حرکت خطی یا زاویه ای کند نیست.لکن از آنجا که کاربرد آن شبیه ژیروسکوپ های معمولی برای اندازه گیری دوران است،آن را در زمره ژیروسکوپ های رده بندی میکنند.درین ژیروسکوپ از دو پرتو نورلیزر در یک مسیر بسته و در دو جهت مخالف استفاده میشود.نخستین نمونه تجاری آن در هواپیماهای بوئینگ 757-756و ایرباس310 بکار رفته است.مزیت آن،درقابلیت اطمینان بیشتر،دامنه دینامیکی وسیع ترو مقاومت خوب در مقابل شتاب های زیاد است.این ژیروسکوپ ، تحقق آخرین اندیشه های بشردر ساخت ژیروسکوپ است.چرا که در نوع خود کوچک بوده و بطور آنی روشن میشود،عمر طولانی دارد،احتیاجی به خدمات نگهداری نداشته و ارزان است.همچنین احتیاج به سامانه تعلیق طوقه ای ندارند.مبنای عملکرد این ژیروسکوپ،شبیه ژیروسکوپ لیزری است،با این تفاوت که در آن به جای لیزر از یک نور پولاریزه استفاده میشود.این فناوری در اواسط دهه ی 1970 در دانشگاه یوتای آمریکا ابداع شد. نوع دیگری از ژیروسکوپ ها ? که بر اساس اندازه حرکت خطی عمل میکند-از سامانه حفظ تعادل برخی حشرات الهام گرفته شده است.این حشرات با استفاده از دو عضو غضروفی مرتعش کوچک ?که در طرفین بدنشان قرار دارد-تعادل خود را حفظ میکنند.ژیروسکوپی که براین مبنا ساخته شده است،به آن ژیروسکوپ دیاپازونی یا ژیروسکوپ ارتعاشی میگویند.روی پایه اصلی این ژیروسکوپ،دو شاخک فلزی (شبیه دیاپازون) قرار دارد که توسط آهنربای الکتریکی به نوسان در می آید.این نوسانات در جهت عکس یکدیگر است یعنی یا از هم دور میشود یا بهم نزدیک میشوند.در اثر این دو حرکت،هر ذره مادی از شاخک ها،دارای مولفه شتاب کوریولیس خواهد شد که راستای این شتاب در امتداد محور x است. 3 - 1 - ژیروسکوپ دو درجه آزادی 3 - 2 - ژِیروسکوپ یک درجه آزادی 4 - تقسیم بندی ژیروسکوپ ها 4 - 1 - ژیروسکوپ هایی که در بخش هدایت و ناوبری کاربرد دارند: 4 - 2 - ژیروسکوپ هایی که در بخش پایداری و کنترل بکار میرود: 4 - 3 - ژیروسکوپ هایی که در درگیری،هدف یابی و در پاییداری و کنترل آنتن وسائل فضایی بکار میروند: 4 - 4 - ژیروسکوپ هایی که برای تجزیه تحلیل اطلاعات پروازی(در حین پرواز یا پس از آن)بکار میرود. 5 - انواع ژیروسکوپ 5 - 1 - ژیروسکوپ های DTG: 5 - 2 - ژیروسکوپ های لیزری: 5 - 3 - ژیروسکوپ های فیبر نوری: 5 - 4 - ژیروسکوپ دیاپازونی

 

 

   

 

 

 

   

 

سه شنبه, 15 مرداد 1392 ساعت 18:15

کتاب On line Tutorial of Geodesy نوشته Peter Vanicek

نوشته شده توسط

کتاب On line Tutorial of Geodesy نوشته Peter Vanicek

 

کتاب Geodesy The Concept نوشته Peter Vanicek و Krakiwsky یکی از اصلی ترین کتب موجود در زمینه نقشه برداری می باشد. این کتاب مرجع اصلی سری دروس ژئودزی در دوره کارشناسی از جمله ژئودزی I و II، ژئودزی ماهواره ای و فیزیکال ژئودزی و اجسمنت می باشد. کتابی که در این بخش آورده شده است چند فصل اول این کتاب می باشد که در واقع به ترتیب فصول به بخشهایی از ژئودزی I، فیزیکال ژئودزی و ژئودزی ماهواره ای اشاره دارد. در زیر سر فصل مطالب این کتاب آورده شده است:

I. Introduction

---I.A. Brief history of geodesy

---I.B. Geodesy, and other disciplines and sciences

---I.C. Profession and practice of geodesy

II. Positioning

---II.A.. Coordinate systems used in geodesy

---II.B. Point positioning

---II.C. Relative positioning

---II.D. Geodetic networks

---II E. Treatment of errors in positions

---II.F. Coordinate transformations

----II.G. Kinematic positioning and navigation

---III. Earth gravity field

---III.A.. Origin of the earth gravity field

---III.B. Gravity potential

---III.C. Magnitude of gravity

---III.D. Direction of gravity

---III.E. Transformations between field parameters

---III.F. Stokes’s geodetic boundary value problem

---III.G. Molodenskij’s geodetic boundary value problem

---III.H. Global and local modeling of the field

IV. Geo-kinematics

---IV.A . Geodynamics and geo-kinematics

---IV.B. Temporal changes in coordinate systems

---IV.C. Temporal changes in positions

---IV.D. Temporal changes in gravity field

V. Satellite techniques

---V.A . Satellite motion, functions and sensors

---V.B. Satellite positioning

---V.C. Gravitational field studies by satellites

این کتاب از طریق لینک زیر قابل دانلود می باشد.

 

--دانلود کتاب کتاب On line Tutorial of Geodesy

 

آمار بازدیدکنندگان سایت

544634
امروز
دیروز
هفته جاری
هفته گذشته
ماه جاری
ماه گذشته
بازدید کل
61
1287
8336
123696
39571
57383
544634
آی‌پی شما: 54.204.161.30
امروز: جمعه، 06 اسفند 1395 - ساعت: 02:12:57

طراحی شده توسط گروه ژئوبوک 2015-2013 ، تمامی حقوق مطالب متعلق به وبسایت ژئوبوک می باشد.

تماس با ما: