क्या आप पृथ्वी से जीपीएस उपग्रह देख सकते हैं?
जवाब
साफ़ आसमान पर, हाँ
जीपीएस मूल रूप से उपग्रहों का एक नेटवर्क है जो पृथ्वी के चारों ओर परिक्रमा करता है। जीपीएस उपयोगकर्ता की स्थिति निर्धारित करने के लिए ट्राइलेटरेशन का उपयोग करता है। त्रिपार्श्वीकरण लागू करने में सक्षम होने के लिए, हमें सटीक स्थिति की गणना करने में सक्षम होने के लिए यह जानने की आवश्यकता है कि हमारा जीपीएस रिसीवर परिक्रमा करने वाले उपग्रहों से कितनी दूरी पर है। कुछ बुनियादी गणित का उपयोग करके रिसीवर इस दूरी की गणना कर सकता है।
दूरी = गति x यात्रा समय
- जीपीएस सिग्नल एक रेडियो सिग्नल हैं, इसलिए वे प्रकाश की गति से यात्रा करते हैं
- यदि हमें सिग्नल भेजे जाने का समय और सिग्नल प्राप्त होने का समय पता है तो हम यात्रा का समय निकाल सकते हैं।
- प्राप्त समय में से भेजे गए समय को घटाकर हम यात्रा का समय निर्धारित कर सकते हैं
- अब हम यात्रा के समय को प्रकाश की गति से गुणा कर सकते हैं और दूरी निर्धारित कर सकते हैं
यात्रा के समय की गणना करने के लिए, प्रत्येक उपग्रह अपना स्वयं का छद्मकोड प्रसारित करता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।
दूरी निर्धारित करने के लिए, उपग्रह और जीपीएस रिसीवर दोनों एक ही समय में एक ही छद्मकोड उत्पन्न करते हैं। उपग्रह छद्मकोड प्रसारित करता है जो जीपीएस रिसीवर द्वारा प्राप्त किया जाता है। रिसीवर अभी भी छद्मकोड का उत्पादन कर रहा है जबकि उपग्रह का कोड आकाश में यात्रा कर रहा है। अंततः 2 संकेतों की तुलना की जाती है और 2 संकेतों के बीच का अंतर यात्रा का समय है।
यदि हम उपग्रह और रिसीवर के बीच की दूरी जानते हैं:
- 1 उपग्रह, रिसीवर का स्थान एक क्षेत्र के भीतर जाना जाता है।
- 2 उपग्रह, रिसीवर का स्थान 3डी रिंग के भीतर जाना जाता है
- 3 उपग्रह, रिसीवर का स्थान अधिकतम 2 3डी क्षेत्रों में कहीं है
- 4 उपग्रह, नए उपग्रह के क्षेत्र के कारण क्षेत्र छोटा हो जाता है
स्रोत: जीपीएस सिस्टम कैसे काम करते हैं?
टिप्पणियों में आपके अतिरिक्त प्रश्न के अलावा, "जीपीएस डिवाइस में कोई परमाणु घड़ी नहीं है", यह सच है और आपके उपयोगकर्ता स्थिति समाधान की गुणवत्ता जीपीएस डिवाइस में घड़ी की गुणवत्ता से प्रभावित होती है। इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले उच्च अंत जीपीएस रिसीवर जिनके लिए मिमी स्तर की स्थिति सटीकता की आवश्यकता होती है, उनमें बहुत स्थिर और अपेक्षाकृत अनुमानित घड़ियां होती हैं। क्योंकि यह स्थिर और अपेक्षाकृत अनुमानित है, इसलिए "घड़ी त्रुटि" का अनुमान लगाया जाता है और रिसीवर घड़ी पर लागू किया जाता है।
संपादित करें: 1 - टिप्पणियों के आधार पर अतिरिक्त जानकारी जोड़ी गई
जीपीएस स्थिति सटीकता रिसीवर घड़ी की गुणवत्ता और अन्य त्रुटि स्रोतों का कार्य है (संदर्भ: त्रुटि प्रबंधन )। दस नैनोसेकंड क्लॉक त्रुटि के कारण लगभग 2.93 मीटर त्रुटि होती है (3×10^8 मीटर/सेकंड / 1.023×10^6 हर्ट्ज × 0.01 = 2.93 मीटर) (स्रोत: गणना )। इसे महसूस करने का सबसे किफायती तरीका रिसीवर के अंदर एक बहुत सस्ती घड़ी का उपयोग करना है। आमतौर पर एक क्वार्ट्ज घड़ी (ऑसिलेटर) जो आपकी कलाई घड़ी या कंप्यूटर के समान होती है। माइक्रोसॉफ्ट और इंटेल का एक नया मानक आया है जिसे हाई प्रिसिजन इवेंट टाइमर कहा जाता है जो 10 मेगाहर्ट्ज की क्लॉक स्पीड निर्दिष्ट करता है (संदर्भ: कंप्यूटर स्पेक्स ) यहां तक कि नए पीसी आर्किटेक्चर भी इसे लेते हैं और इसे नॉर्थब्रिज कंट्रोलर पर डालते हैं और एचपीईटी 100 मेगाहर्ट्ज या इससे भी अधिक पर ट्यून कर सकता है। . 10 मेगाहर्ट्ज पर हमें 100 नैनो-सेकंड का रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने में सक्षम होना चाहिए और 100 मेगाहर्ट्ज पर हमें 10 नैनो-सेकंड का रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने में सक्षम होना चाहिए।
संपादित करें: 2 - टिप्पणियों के आधार पर अतिरिक्त जानकारी जोड़ी गई
मौलिक रूप से, जीपीएस प्रणाली घड़ियों की एक प्रणाली है (उपग्रह और रिसीवर पर)। एक रिसीवर में, जैसे-जैसे घड़ी की गुणवत्ता बिगड़ती है, वैसे-वैसे स्थिति का अनुमान भी खराब होता जाएगा। हाँ, रिसीवर घड़ी को एक उपग्रह के सापेक्ष लिया जा सकता है लेकिन एक खराब गुणवत्ता वाली घड़ी एक अच्छे उपयोगकर्ता समाधान के लिए बहुत तेज़ी से बह जाएगी। "खराब गुणवत्ता" और "अच्छा उपयोगकर्ता समाधान" सभी एप्लिकेशन से संबंधित हैं क्योंकि जीपीएस में मिमी-स्तर की सटीकता है।
उदाहरण के लिए:
ख़राब गुणवत्ता वाली घड़ी
भले ही घड़ी को नैनोसेकंड सटीकता के साथ सही समय के लिए ("संदर्भ उपग्रह" का उपयोग करके) प्रारंभ किया गया था, फिर भी घड़ी जल्दी ही सही समय से दूर चली जाती है। (याद रखें कि रिसीवर यह बताने के लिए सिग्नल उत्पन्न करने के लिए आंतरिक घड़ी का उपयोग कर रहा है कि उपग्रह कितना दूर है)
उच्च गुणवत्ता वाली घड़ी
इसी तरह, उपग्रह को निम्न गुणवत्ता वाली घड़ी के समान ही प्रारंभ किया गया था और यह बहुत धीमी गति से चलता है।
कल्पना करने के लिए सरल परिदृश्य, जो 40 एनएस से कम की सटीकता के साथ जीपीएस घड़ी के महत्व की पहचान करता है, जब उपयोगकर्ता एम-स्तर की सटीकता में रुचि रखता है:
- प्रत्येक मीटर पर निशान वाले रूलर का उपयोग करके अपनी टेबल की लंबाई मापें, लेकिन मैं चाहता हूं कि माप सेंटीमीटर तक सटीक हो
- किसी व्यक्ति को 100 मीटर दौड़ने में लगने वाले समय को मापना, लेकिन आपका सेकंड गिनना बनाम स्टॉप वॉच का उपयोग करना। गिनती करते समय, आप *सही* समय से दूर चले जाएंगे, जबकि स्टॉप वॉच धीमी गति से *बहती* है।
- (पिछले उदाहरण से जुड़ता है) एक कार 20 किमी प्रति मिनट की गति से यात्रा कर रही है। आपको यह जानने के लिए 1 मिनट गिनना होगा कि कार ने स्टॉप वॉच का उपयोग करते हुए 20 किमी की दूरी कब तय की। आप और स्टॉप वॉच दोनों एक ही समय पर शुरू हुए (आप दोनों को एक संदर्भ उपग्रह का उपयोग करके प्रारंभ किया गया था)। कौन सा उपकरण दूरी को अधिक सटीकता से मापता है?