X
تبلیغات
مسیر یابی در اینترنت - مسیر یابی در اینترنت

مسیر یابی در اینترنت

مسیر یابی در شبکه اینترنت

» سیستمهای مسیر یاب gps


● تاریخچه GPS :

GPS دارای تاریخچه و سیر تکاملی جالبی میباشد و اخیرا استفاده از آن موجب اکتشافات قابل توجهی شده است. اما قبل از این که بیشتر راجع به GPS بدانیم، لازم است مختصری در مورد ناوبری( Navigation ) بدانیم.

از زمان ماقبل تاریخ مردم سعی می کردند یک راه قابل اطمینان پیدا کنند که به آنها بگوید کجا هستند و حتی آنها را به جاییکه می روند راهنمایی کرده و سپس به خانه بازگرداند.

مردمان غارنشین وقتی که برای تهیه غذا به شکار می رفتند، احتمالا از سنگها و شاخه های کوچک برای علامتگذاری مسیر خود استفاده می کردند. ملوانان نیز ابتدا سواحل را به دقت دنبال می کردند تا از گم شدنشان جلوگیری کنند.

وقتی دریا نوردان اولیه در دریاهای باز(اقیانوس ها) کشتیرانی کردند، دریافتند که میتوانند مسیر خود را با دنبال کردن ستارهها ترسیم کنند. فنیقیهای باستان از ستاره شمالی برای سفر به مصر و جزیره کرت استفاده میکردند. بر طبق گفته هومر الهه آتنا به اودیسه گفته است که هنگام سفر کردن در جزیره کالیپسو " دب اکبر را سمت راست خود قرار بده". متأسفانه برای اودیسه و دیگر دریانوردان ستاره ها فقط در شب و تنها در شبهای صاف قابل رؤیت هستند.

پیشرفت مهم بعدی در امر ناوبری کشف قطب نمای مغناطیسی و دستگاه زاویه یاب( sextant ) بود.

عقربه قطب نما همیشه نقطه شمالی را نمایش می دهد، بنابراین همیشه دانستن جهت مسیری که در آن حرکت میکنیم را ممکن می سازد.

● GPS چیست؟

سیستم مکان یابی جهانی ( Global Positioning System ) یک سیستم هدایت ( ناوبری ) ماهواره ای اســت و تنها سیستمی می باشد که امروزه قادر است، موقعیت دقیق شما را بر روی زمین در هر زمان، درهر مکان و در هر هوایی مشخص کند. . این ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده اند. اولین ماهواره GPS در سال ۱۹۷۸ یعنی حدود ۳۰ سال پیش در مدار زمین قرار گرفت. این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال ۱۹۸۰ استفاده عمومی آن آزاد و آغاز شدوسرانجام در سال ۱۹۹۴ شبکه ای شامل۲۴ ماهواره تشکیل گردیدکه امروزه تعداد آنها به عدد ۲۸ رسیده است.

خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام ساعت شبانه روز در دسترس است. پدید آوردنگان این سیستم، هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و استفاده از آن رایگان است.

دقت بالای این سیستم و جهانی بودن آن دلیلی بر استفاده از این سیستم در علوم مختلف می باشد. این سیستم از سال ۱۹۸۳ با پرتاب نخستین ماهواره GPS آغاز بکار نمود. با روی کار آمدن سیستم GPS تمام سیستم های قبلی تعیین موقعیت ماهواره ای از قبیل دور بین های بالستیک،داپلر، N.N.S.S ، SLR ، LLR ، LONG-C ، SECOR ، به تدریج از دور خارج شدند. GPS یک سیستم عملیاتی و همیشه در حال آماده باش است که در تمامی شرایط آب و هوایی دارای کارآیی می باشد؛ زیرا فرکانس امواجی که توسط ماهواره های GPS ارسال می شوند در حد گیگا هرتز است و شرایط آب و هوایی (مه وباران و نزولات جوی ) اثری روی این امواج ندارند. این سیستم در طول ۲۴ ساعت شبانه روز فعال است ودر هر زمان ودر هر مکان که لازم باشد می توان توسط آن تعیین موقعیت کرد.

روسها نیز سیستمی مشابه GPS با نام GLONASS دارند که البته ازنظر کارآیی و توان عملیاتی در حال حاضر به پای سیستم GPS نمی رسد.البته گیرنده های مشترک GPS-GLONASS در حال حاضر در بازار ایران یافت می شونددرضمن اتحادیه اروپا نیز در حال ساخت یک سیستم تعیین موقعیت ماهواره ای با نام گالیله میباشد که طبق پیش بینی ها تا سال ۲۰۰۸ آماده بهره برداری و استفاده عموم خواهد شد. طبق ادعای اتحادیه اروپا محدودیت های موجود در سیستم GPS در گالیله وجود نخواهد داشت.

● سیستم GPS چگونه کار میکند؟

به وسیله گیرنده های سیستم GPS می توان هم به روش مطلق و هم به روش نسبی تعیین موقعیت کرد و برای تعیین موقعیت در هر یک از دو روش فوق می توان از روش های ایستا ( Static ) ، متحرک( Kinematics ) و نیمه متحرک ( Semi-Kinematics ) استفاده کرد.

در روش مطلق ، موقعیت نسبی نقطه نسبت به یک نقطه مختصات دار معلوم (( DELTA(X),DELTA(Y),DELTA(Z )) بدست می آید. روش تعیین موقعیت نسبی به علت حذف خطاهای سیستماتیک موجود در اندازه گیری های GPS از اهمیت خاصی برخوردار است و برای انجام آن نیاز به دو گیرنده GPS می باشدکه بطور همزمان ماهواره های مشترک را مشاهده و اندازه گیری نمایند. منظور از همزمانی ، بدین معنی است که شرایط اندازه گیری برای هر دو گیرنده مستقر در ایستگاه های استقرار، یکی با مختصات معلوم و دیگری با مختصات مجهول،یکسان باشد. از روش تعیین موقعیت نسبی با GPS اکثرا در کارهای نقشه برداری و گسترش شبکه های ژئودزی استفاده می شود.دقت تعیین مختصات مطلق با سیستم GPS در حال حاضر در بهترین حالت ۳ ± متر می باشد و دقت تعیین مختصات نسبی با این سیستم در حد میلیمتر می باشد.

هر ماهواره GPS بطور مستقل اطلاعات زیر را توسط آنتنهای تعبیه شده بر روی بدنه اش به زمین ارسال

می نماید:

▪ امواج حامل

ـ موج حامل ( L۱ ) با فرکانس f۱=۱۵۰۰ MHZ

ـ موج حامل ( L۲ ) با فرکانس f۲=۱۲۰۰ MHZ

▪ کدهای اطلاعاتی(بصورت دودویی)

ـ کدغیر نظامی(کد C/A ) ؛ f=۱.۰۲۳ MHZ

ـ کد دقیق (کد P ) ؛ f=۱۰.۲۳ MHZ

ـ کد سری (کد Y ) ؛ f=۱۰.۲۳ MHZ

برای رسین به حداکثر دقت و کارآیی GPS توسط یک گیرنده باید از گیرنده ای استفاده کرد که هر دو موج حامل L۱ و L۲ و کدهای فوق را دریافت نموده وقابلیت آنتی اسپوفینگ ( AS ) داشته باشد؛ یعنی بتواند کد سری Y را به یک کد P وبالعکس تبدیل کند.

▪ پیام ماهواره( Message ) با فرکانس f=۱۵۰۰ MHZ که حامل اطلاعات زیر می باشد:

ـ اطلاعات مدار ماهواره که مربوط به موقعیت ماهواره می شود.

ـ اطلاعات مربوط به زمان

ـ اطلاعات شماره ماهواره

ـ اطلاعات مربوط به ضریب دقت آرایش هندسی ماهواره ها (لازم به ذکر است که چنانچه ماهواره ها در افق منطقه مورد نظر باشند نه در بالای سر و یا اگرزاویه هر دو ماهواره با هم ۱۲۰ درجه باشد تعیین موقعیت محل دارای دقت بیشتری خواهد بود.)

مجموعه اطلاعات فوق یعنی امواج حامل،کدهای اطلاعاتی و پیام ماهواره ، همراه یکدیگر توسط مدولاسیون فاز بسمت زمین مخابره شده و گیرنده های زمینی که قابلیت ها و انواع متفاوتی دارندضمن دریافت مجموعه فوق پس از عمل De Modulation هر بخش را برای منظور خاص خود مورد استفاده قرار می دهد.لازم به ذکر است که بهترین و دقیق ترین گیرنده ، گیرنده ایست که قابلیت در یافت کلیه اطلاعات ذکر شده در موارد سه گانه بالا را داشته باشد و بتواند هر یک را به طرقی جداگانه دریافت کند و ارزان ترین گیرنده هم گیرنده ایست که تنها قابلیت دریافت موج حامل L۱ ،کد C/A و پیام ماهواره را دارد.لازم بذکر است که کد CA فقط بر روی موج L۱ مدوله میشود ولی کد P بر روی هر دو موج وجود دارد.

اما اگربخواهیم عملکرد این ماهواره ها بطور ساده تر را بررسی کنیم به نتایج زیر می رسیم:

سیگنـال هایی که هرماهواره ی GPS ارسال میکند شـــــامــل یـــک کد شبه تصادفی Pseudo Random Code ، داده ای بنام ephemeris ویک داده تقویــــمی بنام almanac

می باشد. کد شبه تصادفی مشخص کننده ماهواره ارسال کننده اطلاعات ( کد شتاسایی ماهواره ) می باشد.

هرماهواره باکدی مخصوص شناسایی می شود : RPN Random Code Pseudo این عددی است بین ۱و ۳۲ . این عدد درگیرنده هر GPS نمایش داده میشود .دلیل اینکه تعداد این شناسه ها بیش از ۲۸ می باشد امکان تسهیل درنگهداری شبکه GPS باشد . زیرا ممکن است یک ماهواره پرتاب شود و شروع بکار نماید قبل از اینکه ماهواره قبلی از رده خارج شده باشد . به این دلیل ازیک عدد دیگر بین ۱و ۳۲ برای شناسایی این ماهواره جدید استفاده می شود . داده Ephemeris دائماً بوسیله ماهوارها ارسال میگردد وحاوی اطلاعاتی درمورد : وضعیت خود ماهواره ( سالم یا ناسالم ) و تاریخ وزمان فعلی می باشد . گیرنده GPS بدون وجود این بخش از پیام درمورد زمان وتاریخ فعلی درکی ندارد . این بخش پیام نکته اساسی برای تعین مکان

می باشد.

Almanac داده أی را انتقال می دهد که نشان دهنده اطلاعات مداری برای هرماهواره وتمام ماهوارهای دیگر سیستم می باشد .

حال میتوان شیوه کار GPS را بهتر بررسی کرد . هرماهواره پیامی را ارسال می کند که بــطور ســــــاده

می گوید :

من ماهواره شماره X هستم ، موقعیت فعلی من Y است ، و این پیام در زمان Z ارسال شده است.

هر چند که این شکل ساده شده پیام ارسالی است ولی می تواند کل طرز کار سیستم را بیان نماید . گیرنده GPS پیام را می خواند و داده های almanac و ephemeris را جهت استفاده بعدی ذخیــره

می نماید . این اطـلاعـات می توانند برای تصحیح و یا تنظیم ساعت درونی GPS نیز به کار روند .

حال برای تعیین موقعیت ، گیرنده GPS زمانهای دریافت شده را با زمان خود مقایسه می کند . تفاوت این دو مشخص کننده فاصله گیرنده GPS از ماهواره مزبور می باشد . این عملی است که دقیقاً یک گیرنده GPS انجام می دهد . با استفاده از حداقل سه ماهواره یا بیشتر ، GPS می تواند طول و عرض جغرافیایی مکان خود را تعیین نماید . ( که آن را تعیین دو بعدی می نامند . ) و با تبادل با چهار ( و یا بیشتر ) ماهواره یک GPS می تواند موقعیت سه بعدی مکان خود را تعیین نماید که شامل طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع می باشد . با انجام پشت سر هم این محاسبات ، GPS می تواند سرعت و جهت حرکت خود را نیز به دقت مشخص نماید

امروزه در بعضی مکان های ایران قادر به دریافت اطلاعات تا ۱۰ ماهواره می باشیم و حداقل به ۴ تا ۵ ماهواره در هر زمان از شبانه روز و در هر مکان دسترسی داریم.

هر قدر تعداد ماهواره های قابل مشاهده بیشتر شود معادلات اساسی تعیین موقعیت بیشتر خواهند شد و بنابراین زمان لازم برای تعیین موقعیت یک نقطه کاهش یافته و دقت تعیین موقعیت نیز افزایش خواهد یافت.

نکته مهمی که می بایست مورد توجه قرار گیرد اینست که ارتفاعی که GPS به ما می دهدبا ارتفاع موجود در نقشه ها و اطلس ها فرق میکند.ارتفاع GPS نسبت به سطح مبنایی بنام بیضوی مقایسه یا سطح ژئوئید است در حالی که ارتفاع موجود در نقشه ها ارتفاع اورتومتریک می باشدکه از سطح دریاهای آزاد محاسبه می گردد.مقدار اختلاف این دو مقیاس در بیشترین حالت حدود ۱۰۰ متر است.

یکی از عواملی که بر روی دقت عمل یک GPS اثــر می گذارد . شکل قرار گرفتن ماهواره ها نسبت به یکدیگر می باشد . (از نقطه نظر GPS )

اگر یک GPS با چهار ماهواره تبادل نماید و هر چهار ماهواره در شمال و شرق GPS باشند طرح و هندسه این ماهوارها برای این GPS بسیار ضعیف میباشد و شاید GPS قادر نباشد مکان یابی نماید. زیرا تمام اندازه گیریهای فاصله در یک جهت عمومی قرار دارند. مثلث سازی ضعیف است وناحیه مشترک بدست آمده ازاشتراک این مسافت سنجی ها وسیع می باشد ( مکانی که GPS برای مکان خود تصورمی کند بسیار وسیع می باشد ودر نتیجه تعیین دقیق محل آن ممکن نیست ) دراین موقعیتها حتی اگر GPS مکان یابی را انجام دهد وموقعیتی راگزارش نماید دقت آن نمی تواند زیاد خوب باشـــــــد ( کمتر از۵۰۰-۳۰۰ فوت ). اگر همین چهارماهواره درچهارجهت ( شمال ، جنوب ، شرق ، غرب ) وبا زوایای ۹۰ درجه قرارداشته باشند طرح این چهار ماهواره برای GPS مزبور بهترین حالت می باشد چراکه جهات مسافت سنجی چهار جهت متفاوت و نقطه اشتراک این مسافت سنجی ها بسیار کوچک می باشد . وهرچه این نقطه اشتراک کوچکتر باشد به معنی آن است که بیشتر به نقطه واقعی حضورخود نزدیک شده ایم . دراین موقعیت دقت عمل کمتر از۱۰۰فوت می باشد .

طرح وهندسه قرارگرفتن ماهواره ها هنگامیکه GPS نزدیکی ساختمانهای بلند، قلل کوهها ، دره های عمیق ویا در وسایل نقلیه قرارگرفته باشد به مساله مهمتری تبدیـل می گردد .اگر مانعی در رسیدن سیگنالهای بعضی از ماهواره ها وجود داشته باشد GPS می تواند از بقیه ماهواره ها بـــرای مکان یابی خود استفاده نماید. هرچه این موانع بیشتر و شدیدتر شوند مکان یابی نیز مشکل تر می گردد .

یک گیرنده GPS نه تنها ماهواره های قابل استفاده را تشخیص می دهد بلکه مکان آنها را درآسمان نیز تعین می کند . ( ارتفاع و زاویه ) منبع دیگرایجاد خطا " چند مسیری " می باشد ." چند مسیری" نتیجه انعکاس سیگنال رادیویی به وسیله یک شیء می باشد . این پدیده باعث ایجاد تصاویر سایه دار در تلویزیونها می گردد هر چند در آنتنهای جدید این شکل به وجود نمی آید ، این پدیده در آنتنهای رو تلویزیونی قدیمی به وجود می آمد. بروز این اختلال برای GPS ها به این شکل است که امواج بعد از انعکاس به وسیله اشیاء ( مانند ساختمانها یا زمین ) به آنتن GPS برسند . در این صورت سیگنال مسیر بیشتری را تا رسیدن به آنتن GPS طی می کند و این باعث می شود که GPS فاصله ماهواره را بیشتر از آنچه هست محاسبه نماید.

که باعث ایجاد خطا در مکان یابی نهایی می گردد. در صورت بروز این اختلال تقریباً ۱۵فوت بر خطای نهایی افزوده می شود .منبع دیگری نیز برای ایجاد خطا ممکن است وجود داشته باشند . افزایش تاخیر ( delay ) به دلیل اثرات جوی نیز می تواند برروی دقت کار اثر بگذارد . همچنین خطاهای ساعت داخلی GpS . در هر دو این موارد گیرنده GPS طوری طراحی شده است که این اثرات را جبران نماید . ولی خطاهای کوچکی بر اساس همین اثرات همچنان بروز خواهند کرد .

در عمل ، دقت کار یک GPS غیر نظامی معمولی ، با توجه به تعداد ماهواره های تبادلی و طرح قرار گرفتن آنها بین ۶۰ تا ۲۲۵ فوت می باشد. GPS های پیچیده تر و گرانتر می توانند با دقتهایی در حد سانتیمتر کارکنند . ولی دقت یک GPS معمولی نیزمی تواند به کـــمک پـــردازشی بـــه نـــام DGPS Differential GPS به حدود ۱۴ فوت یا کمتر برسد .سرویسهای DGPS با هزینه کمی قابل اشتراک می باشند . سیگنال تصحیحات DGPS توسط سازمان Army Corps Of Engineers و از ایستگاههای مخصوص ارسال می گردد . این ایستگاهها در فرکانس KHZ .۳۲۵- ۲۸۳.۵ کار می کنند تنها هزینه استفاده از این سرویس خریدن یک دامنه از این سیگنالها می باشد . با این کار یک گیرنده دیگر به GPS ما متصل می شود ( از طریق یک کابل سه رشته ای ) و عمل تصحیح را طبق یک روش استاندارد به نام ( RTCM SC-۱۰۴ ) انجام می دهد . اشتراک سرویسهای DGPS از طریق امواج رادیویی FM نیز ممکن می باشد .

● کاربردهای GPS :

GPS ها دارای کاربردهای متنوعی در زمین ، دریا و هوا می باشند ، اساساً GPS هر جایی قابل استفاده است مگر در نقاطی که امکان وصول امواج ماهواره درآنها نباشد مانند داخل ساختمانها ، غارها ونقاط زیرزمینی دیگر و یا زیر دریا ، کاربردهای هوایی GPS در رهیابی برای هوانوردی تجاری میباشد . در دریا نیز ماهیگیران ، قایقهای تجاری ، ودریا نوردان حرفه أی از GPS برای رهیابی استفاده میکنند .

استفاده های زمینی GPS بسیار گسترده تر می باشد . مراکز علمی از GPS برای استفاده از قابلیت و دقت زمان سنجی اش واطلاعات مکانی اش استفاده می کنند . نقشه برداران از GPS برای توسعه منطقه کاری خود بــــهره می گیرند . سایتهای گرانقیمت نقشه برداری دقتهایی تا یک متر را فراهم می آورند . GPS ها علاوه بر صرفه جویی دقتهای بهتری را برای این سایتها به ارمغان می آورند . استفاده های تفریحی از GPS نیز به تعداد تمام ورزشهای تفریحی متنوع است . به عـنوان مثال برای شکارچیان ، برف نوردان ، کوهنوردان وسیاحان و…

در نهایت باید گفت هرکسی که می خواهد بداند که درکجا قراردارد ، راهش به چه سمتی است ، ویا با چه سرعتی درحرکت است می تواند از یک GPS استفاده کند . در خودروها نیز وجود GPS به امری عادی بدل خواهد شد.سیستم هایی درحال تهیه است تا درکنار هر جاده ای با فشار دادن یک کلید موقعیت به یک مرکز اورژانس انتقال یابد . ( بوسیله انتقال موقعیت فعلی به یک مرکز توزیع ) سیستم های پیچیده دیگری موقعیت هر خودرو را دریک خیابان ترسیم می کنند این سیستمها به راننده بهترین مسیر برای رسیدن به یک هدف خاص را پیشنهاد می کنند . در کشورهای توسعه یافته از این سیستم جهت کمک به راهبری خودرو، کشتی و انواع وسایل نقلیه بهره گیری می شود.

هر چه نقشه های منطقه ای که در حافظه گیرنده بارگذاری می شود دقیق تر باشد، سرویسهایی که از GPS می توان دریافت داشت نیز ارتقا می یابد. برای مثال، می توان از GPS مسیر نزدیکنرین پمپ بنزین، تعمیرگاه و یا ایستگاه قطار را سوال نمود و مسیر پیشنهادی را دنبال کرد. دقت مکانیابی این سیستم در حد چند متر می باشد، که بسته به کیفیت گیرنده تغییر می کند

پیش بینی زلزله ازدیگرکاربردهای GPS است. (در حال حاضر برای پیش بینی زلزله بیش از ۱۲۰۰ GPS در ژاپن نصب شده و همچنین فقط در اطراف شهر لس آنجلس آمریکا ،۲۵۰ GPS در حل اندازه گیری و فعالیت ۲۴ ساعته هستند.)

از دیگر کاربردهای این سیستم بطور فهرست وار میتوان به موارد زیر اشاره کرد: ، کنترل امور مربوط به حمل و نقل و ترافیک ، کنترل حرکات تکتونیکی زمین ، کنترل جابجایی سدها و برج های بلند، پیش بینی وضع هوا (از طریق اندازه گیری میزان انرژی موج فرستاده شده از سوی GPS پس از عبور از لایه های جو و ابرهای موجود در منطقه مورد نظر) ، هیدروگرافی(آبنگاری) ، تعیین موقعیت سکوهای دریایی نفتی،تعیین موقعیت جزیره های مرجانی، مین یابی ، SCAN کردن دریا ، بروز رسانی سیستم های تعیین موقعیت اینرشیال ، استفاده جهت کنترل ماهواره های سنجش از دور( Remote Sensing ) وکاربردهای وسیع نظامی و...

(یک نکته که باید هنگام استفاده از این سیتم حتما مورد توجه قرار گیرد این است که در زمان هایی که احتمال ارسال امواج پارازیت برروی گیرنده های GPS می رود به هیچ عنوان نمی توان وی داده های ارائه شده توسط گیرنده های غیر نظامی حساب باز کرد.)

در نهایت این نکته قابل ذکر است که با توجه به نزول شدید بهای گیرنده های این سیستم، و افزایش امکانات آنها، این تکنولوژی در آینده نزدیک بیش از پیش در اختیار همگان قرار خواهد گرفت.

● گیرنده های GPS :

بسته به نوع مصرف و بودجه می توان از طیف وسیع گیرنده های GPS بهره برد. همچنین، باید از در دسترس بودن نقشه مناسب و بروزجهت ناحیه مورد استفاده تان، اطمینان حاصل کرد. امروزه بهای گیرنده های GPS بطور چشمگیری کاهش پیدا کرده است و هم اکنون در کشور ما با بهایی معادل یک عدد گوشی متوسط موبایل نیز می توان گیرنده GPS تهیه کرد.

قیمت گیرنده های GPS مناسب و مرغوب موجود در بازار ایران از ۱۵۰۰۰۰ تومان شروع می شود و به۴۰میلیون تومان هم می رسد .

● یک سیستم GPS برای مریخ

حال در ادامه این مقاله به کاربردی جدید از سیستم GPS در علم نجوم می پردازیم. این بخش از مقاله درباره طراحی یک سیستم ناوبری مشابه GPS برای سیاره مریخ می باشد.

جستجوگرهای آینده مریخ به راهی جهت تعیین موقعیت خودشان نیاز خواهند داشت. برای انجام این مهم پژوهشگران ناسا در حال مطالعه بر روی یک سیستم تعیین موقعیت ماهواره ای مناسب همانند GPS برای مریخ می باشند که قابلیت انجام وظیفه به عنوان یک شبکه ارتباطی را هم داشته باشد. مکان یاب جهانی ( Global Positioning System) مجموعه ای متشکل از ۲۷ ماهواره شامل ۲۴ ماهواره اصلی و ۳ ماهواره رزرو می باشد که قادر به تعیین موقعیت هر نقطه روی زمین بهمراه ارتفاع نقطه با دردسترس بودن حداقل ۴ ماهواره در آسمان منطقه مورد نظر می باشد.یکی از طرح های پژوهشگران فرستادن ناوگانی کوچک از فضاپیماها به مریخ می باشد که دانشمندان برای ماموریت های آینده بشری و روباتیک در حال مطالعه بر روی آن می باشند. مایکل مندیلو ( Michael Mendilo) پروفسور اخترشناس در مرکز فیزیک فضایی دانشگاه بوستون و تیمی از پژوهشگران که زیر نظر وی بر روی اثرات یونسفر مریخ مطالعه می کنند , در حال طراحی یک سیستم ناوبری ماهواره ای بدور مریخ می باشنددر آزمایشگاه پیشرانه جت پروپالشن ناسا( JPL ) هم پژوهشگران در حال انجام کارهای زمینی یک شبکه ناوبری و ارتباطی برای مریخ هستند. یک طرح قدیمی تر هم وجود دارد که شامل یک دسته میکروماهواره های کوچکی است که شبکه مریخی( Marsnet ) نامیده می شود و وظیفه اش ارسال داده ها به سفینه مادر( Marsat ) است. وظیفه Marsat نیز تبادل داده های بین مریخ و زمین است .

از نظر وستل چارلز( Charles Whestel ) رییس بخش مهندسی برنامه جستجوی مریخ در JPL یک سیستم ناوبری با دقت ۱۰ تا ۱۰۰ متر برای مریخ کافیست. هر چند این دقت قابل مقایسه با دقت حاصل از سیستم فعلی GPS در سیاره زمین نمی باشد. البته مجموعه ماهواره های GPS زمین تنها تأمین کننده ناوبری برای بشر است (البته در سال های اخیر پژوهش هایی در زمینه کاربرد GPS در هواشناسی و زلزله در حال انجام است.) اما پژوهشگران درصدد استفاده از قابلیت های این سیستم در بررسی یونسفر مریخ می باشند.

با افتتاح سیستم GPS در مریخ در حقیقت جهشی در فن آوری روبات های آینده برای سیاره سرخ، رخ خواهد داد. در پایان لازم بذکر است که شاید از نظر برخی ,سیستم GPS مریخ یک طرح لوکس و دور از تصور باشد اما با وجود مسائلی که بخشی از آن ها در این مقاله ذکر شد استفاده ازاین سیستم مزایای زیادی در بر خواهد داشت و جهشی در راه اکتشاف کامل سیاره سرخ و پی بردن به رازهای آن می باشد.

+ نوشته شده در  جمعه هفتم خرداد 1389ساعت 2:28  توسط فائقه و سحر و الهام  | 

اساس نامه امنیتی برای مسیریابها

داخلی ترین لایه، امنیت فیزیکی مسیریاب می باشد. هر مسیر یاب در صورتی که دسترسی فیزیکی به آن موجود باشد براحتی می توان کنترل آن را در دست گرفت. به همین دلیل این لایه در مرکز تمام لایه ها قرار دارد و باید مورد توجه قرار گیرد.


بیشتر مسیریاب ها دارای یک یا دو مسیر مستقیم برای اعمال تنظیمات دارند که به پورت کنسول معروف هستند.در سیاست نامه امنیتی باید قواعدی را برای نحوه دسترسی به این پورت ها، تعریف کرد.
لایه بعدی، نرم افزار و تنظیمات خود مسیریاب می باشد. هر گاه هکری بتواند کنترل هر کدام از این قسمت ها را بدست آورد، می تواند کنترل لایه های بیرونی خود را نیز در دست گیرد. اطلاعات مربوط به نام کاربر، آدرس مربوط به Interface های مسیریاب، لیست های کنترلی و موارد مهم دیگر در این لایه نگه داری می شوند. این اطلاعات در صورتی که در دسترس نفوذ گر قرار گیرند، به راحتی میتواند مسیر گردش اطلاعات در شبکه داخلی را مختل نماید. معمولا در سیاست نامه امنیتی چگونگی دسترسی به این لایه مشخص می شود.
لایه بعدی، مشخصات مربوط به تنظیمات پویای مسیریاب می باشد. از مهمترین این قسمت ها جدول مسیر یابی می باشد. اطلاعات دیگر که شامل وضعیت Interface ها و جدول ARP و Audit Log ها هم از عناصر مهم این لایه می باشند. دسترسی به این لایه نیز، مانند لایه های پایین تر، برای لایه های خارجی مشکل ساز خواهد بود.
خارجی ترین لایه، ترافیک مربوط به شبکه هایی است که مسیریاب آنها را به هم متصل می سازد. به دلیل اینکه استفاده از پروتکل های نا امن میتوانند امنیت این لایه را با خطر مواجه سازند بنابراین در سیاست نامه امنیتی که برای مسیریاب تدوین خواهد شد، نوع سرویس ها و پروتکل های ارتباطی که اجازه عبور دارند و یا غیر مجاز هستند، می بایست مشخص شوند.
● تدوین سیاست نامه امنیتی برای مسیریاب:
چند نکته مهم برای تدوین این سیاست نامه باید رعایت شود:
- مشخص کردن : تعریف رویه و روال ها بدون مشخص کردن دستورات Security Objectives
- مشخص کردن سیاست امنیتی مانند شکل قبل و تدوین چگونگی دسترسی به هرکدام
- غیر فعال کردن سرویس هایی که غیر مجاز هستند
در بعضی موارد مشخص کردن اینکه چه سرویس هایی مجاز هستند، مفید نخواهد بود، به طور مثال مسیریابی که در بستر اصلی شبکه قرار دارد و ارتباط بین شبکه های مختلف را برقرار می سازد می بایست دارای سیاست نامه امنیتی مناسبی در جهت سرویس دهی به این شبکه ها باشد و حتی کنترل های سطحی برای ارتباطات داشته باشد زیرا ارتباط در بستر اصلی باید از سرعت بالاتر برخوردار بوده و موارد اصلی را تحت پوشش قرار دهد.
سیاست نامه امنیتی باید یک سند زنده و در حال بروز رسانی باشد. این سیاست نامه نیز باید جزئی از
سیاست نامه کلی امنیتی باشد که به طور کلی اجرا و بروز رسانی شود.
اعمال تغییرات در سیاست نامه امنیت مسیریاب نیز باید پس از هر تغییر انجام شود. در واقع این سیاست نامه باید در زمان های مشخص و یا در مواردی که تغییراتی چون،
ـ ایجاد یک ارتباط بین شبکه داخلی و خارج
ـ تغییرات کلی در ساختار مدیریت شبکه و یا رویه و روال ها
ـ اصلاحات کلی در ساختار امنیتی شبکه
ـ اضافه کردن عناصری به شبکه مانند دیواره آتش و یا VPN Connection
ـ تشخیص حمله به شبکه و یا در کنترل گرفتن قسمتی از آن
بازنگری شود.
● چک لیست سیاست نامه امنیتی مسیریاب:
پس از تهیه نسخه اول سیاست نامه امنیتی مسیریاب این سیاست نامه را مطابق لیست زیر چک نمایید تا تمام اجزای آن با سند امنیتی شما مطابق باشد.
▪ امنیت فیزیکی:
مشخص کردن اینکه چه شخصی مسئول نصب و یا راه اندازی مجدد مسیریاب می باشد.
معین کردن شخصی برای نگهداری سخت افزار مسیریاب و یا تغییر سخت افزاری آن.
تعیین فردی که میتواند ارتباط فیزیکی به مسیریاب داشته باشد.
تعریف کنترل ها برای دسترسی به مسیریاب و رابط های دیگر آن.
تعریف رویه روال برای برگشت به قبل از خرابی مسیریاب.
▪ امنیت تنظیمات ثابت روی مسیریاب:
مشخص کردن فرد یا افرادی که میتوانند به مسیریاب از راههای مختلف متصل شوند.
مشخص کردن فردی که میتواند حدود دسترسی مدیریت مسیریاب را داشته باشد.
تعریف رویه روال برای نام ها و کلمه های عبور و یا کلمه های عبوری که به دسترسی کامل منجر خواهد شد که شامل زمان و یا شرایطی است که باید این کلمات عوض شوند.
تعریف رویه و روال های برای برگشت به حالت قبل و مشخص کردن فرد یا افراد مورد نظر
▪ امنیت تنظیمات متغیر:
شناخت سرویس هایی که در مسیریاب فعال می باشند و شبکه هایی که باید به این سرویس ها دسترسی داشته باشند.
مشخص کردن پروتکل هایی که برای مسیریابی مورد استفاده قرار می گیرند و قابلیت های امنیتی که روی هرکدام باید فعال شود.
● تعریف رمزنگاری مناسب در ارتباطات VPN
▪ سرویسهای امنیتی شبکه:
مشخص کردن پروتکل ها، پورت ها، و سرویس هایی که باید توسط مسیریاب اجازه داده شوند و یا مسدود شوند.
تعریف رویه روال در جهت کنترل ارتباطات با شبکه سرویس دهنده اینترنت.
مشخص کردن اینکه هنگامی که شبکه و یا مسیریاب هک شود، چه شخص یا اشخاصی باید مطلع شده و چه روالی باید انجام شود از دیگر اقدامات کنترل مسیریاب می باشد که در سند امنیتی باید تعریف شود.

+ نوشته شده در  جمعه هفتم خرداد 1389ساعت 2:3  توسط فائقه و سحر و الهام  |