जीपीएस प्रणाली के संचालन के तरीके के कारण उत्तर जटिल है, इसलिए मैं कई चीजों को सरल बनाने जा रहा हूं, ताकि आप सिद्धांत को समझें, लेकिन यदि आप इस बात में रुचि रखते हैं कि यह वास्तव में कैसे लागू किया जाता है, तो आपको एक अच्छा जीपीएस खोजने की आवश्यकता होगी संदर्भ। दूसरे शब्दों में, नीचे जो लिखा गया है वह आपको यह अंदाजा लगाने के लिए है कि यह कैसे काम करता है, लेकिन कुछ मायनों में तकनीकी रूप से गलत है। नीचे अपना खुद का जीपीएस सॉफ्टवेयर लागू करने के लिए पर्याप्त नहीं है।
पृष्ठभूमि
सभी उपग्रह अनिवार्य रूप से समान आवृत्ति पर संचारित होते हैं। वे तकनीकी रूप से एक-दूसरे के संकेतों पर पूरी तरह से चल रहे हैं।
तो जीपीएस रिसीवर इससे कैसे निपटता है?
सबसे पहले, प्रत्येक उपग्रह एक अलग संदेश हर एमएमएस प्रसारित करता है। संदेश 1024 बिट लंबा है, और एक छद्म यादृच्छिक संख्या जनरेटर द्वारा उत्पन्न होता है।
जीपीएस रिसीवर सभी ट्रांसमीटरों के पूरे स्पेक्ट्रम को प्राप्त करता है, फिर यह सहसंबंध नामक एक प्रक्रिया करता है - यह उपग्रहों में से किसी एक के विशिष्ट अनुक्रम को उत्पन्न करता है, इसे सिग्नल इनपुट से गुणा करता है, और यदि इसका संकेत उपग्रह के सिग्नल से बिल्कुल मेल खाता है, तो सहसंबंधी एक उपग्रह पाया है। मिश्रण अनिवार्य रूप से उपग्रह के सिग्नल को शोर से बाहर निकालता है, और सत्यापित करता है कि 1) हमारे पास सही अनुक्रम है और 2) हमारे पास सही समय है।
हालांकि, अगर यह एक मैच नहीं मिला है, तो इसे अपने सिग्नल को एक बिट से शिफ्ट करना होगा और फिर से कोशिश करनी होगी, जब तक कि यह सभी 1023 बिट पीरियड्स से गुजर न जाए और सैटेलाइट न मिले। फिर यह एक अलग अवधि में एक अलग उपग्रह का पता लगाने की कोशिश में आगे बढ़ता है।
समय की शिफ्टिंग (1023 बिट्स, प्रति सेकंड 1,000 ट्रांसमिशन) के कारण, सिद्धांत रूप में यह एक विशेष कोड में पूरी तरह से एक कोड को खोज सकता है (या वहां कुछ भी निर्धारित नहीं है)।
कोड शिफ्टिंग के कारण (वर्तमान में 32 अलग-अलग PRN कोड हैं, प्रत्येक उपग्रह के लिए एक-एक) यह इसलिए प्रत्येक उपग्रह को खोजने में 30+ सेकंड का समय ले सकता है।
इसके अलावा, आपकी जमीन की गति के सापेक्ष उपग्रह की गति के कारण डॉपलर शिफ्ट, का अर्थ है कि टाइमबेस को +/- 10kHz से अधिक स्थानांतरित किया जा सकता है, इसलिए किसी सहसंबंधक के लिए लगभग 40 अलग-अलग आवृत्ति बदलावों की खोज करने की आवश्यकता हो सकती है। एक विशेष PRN और समय।
इसका क्या मतलब है
यह हमें एक संभव सबसे खराब स्थिति (हवा में एक उपग्रह, और हम सब कुछ करने की कोशिश करते हैं, लेकिन सटीक मैच पहले) एक ठंड शुरू (यानी रिसीवर के समय या स्थान के बारे में कोई जानकारी नहीं) को ठीक करने के लिए छोड़ देता है। या ३२ सेकंड के उपग्रहों का स्थान), यह मानते हुए कि हम कोई धारणा नहीं बनाते हैं, या कोई चालाक चाल नहीं करते हैं, प्राप्त संकेत अच्छा है, आदि।
हालाँकि, यदि आपके दो सहसंबंधी हैं, तो आपने उस समय को आधा कर दिया है क्योंकि आप एक ही बार में दो उपग्रहों की खोज कर सकते हैं। नौकरी पर 12 सहसंबंधी प्राप्त करें और इसमें कुछ सेकंड से भी कम समय लगता है। एक लाख correlators प्राप्त करें और सिद्धांत रूप में यह कुछ मिलीसेकंड ले सकता है।
प्रत्येक सहसंबंधी को विपणन के लिए एक "चैनल" कहा जाता है। यह पूरी तरह से गलत नहीं है - एक अर्थ में, सहसंबंधक एक समय में एक विशेष कोडित आवृत्ति को डिमोड्यूलेट कर रहा है, जो अनिवार्य रूप से एक रेडियो रिसीवर है जब आप चैनलों को स्विच करते हैं।
जीपीएस रिसीवर कई तरह की धारणाएं बना सकता है, हालांकि, यह समस्या की जगह को सरल करता है जैसे कि एक सामान्य 12 चैनल रिसीवर को सबसे खराब स्थिति में, लगभग 1-3 मिनट में एक फिक्स मिल सकता है।
जब आप 4 चैनल जीपीएस के साथ 3 डी फिक्स प्राप्त कर सकते हैं, जब आप एक जीपीएस सिग्नल खोते हैं (क्षितिज से परे जाता है, या आप एक पुल के नीचे जाते हैं, आदि) तो आप 3 डी फिक्स खो देते हैं और 3 उपग्रहों के साथ 2 डी फिक्स पर जाते हैं जबकि एक आपके चैनल सहसंबंध मोड में वापस चले जाते हैं।
अब आपके रिसीवर ने पंचांग और पंचांग डाउनलोड करना शुरू कर दिया है, जो रिसीवर को बहुत बुद्धिमानी से संकेतों की खोज करने की अनुमति देता है। 12 मिनट या उसके बाद यह ठीक से पता है कि किन उपग्रहों को ध्यान में रखा जाना चाहिए ।
इसलिए खोज बहुत जल्दी हो जाती है क्योंकि आप प्रत्येक उपग्रह के लिए स्थिति और कोड जानते हैं, लेकिन आपके पास अभी भी केवल 2 डी फिक्स है जब तक आप वास्तव में एक नया उपग्रह नहीं पाते हैं।
यदि आपके पास 12 चैनल रिसीवर है, तो आप अपने फिक्स प्रदान करने के लिए सबसे मजबूत चैनलों में से 4 का उपयोग कर सकते हैं, कुछ चैनल बैकअप उपग्रहों पर लॉक करने के लिए ताकि यह ज़रूरत पड़ने पर गणना को स्विच कर सके, और कई चैनल उपग्रहों की खोज करते रहें। रिसीवर को देखने में सक्षम होना चाहिए। इस तरह आप कभी भी पूर्ण 3 डी फिक्स नहीं खोते हैं।
चूंकि आप केवल 12 उपग्रहों को देख सकते हैं, आपको 12 से अधिक चैनलों की आवश्यकता क्यों होगी?
किसी भी समय 24 या इतने ही जीपीएस उपग्रह संचालित होते हैं, जिसका अर्थ है कि पृथ्वी पर एक बिंदु पर आप वास्तव में केवल उनमें से आधे को देख सकते हैं।
लेकिन याद रखें - आप केवल प्रति उपग्रह एक उपग्रह के लिए खोज कर सकते हैं, इसलिए पिछले बारह से correlators को बढ़ाने का प्राथमिक कारण पहले ठीक करने के लिए समय में सुधार करना है, और सुधार करने का मुख्य कारण बिजली की खपत है।
यदि आपके जीपीएस चिपसेट को हर समय संचालित किया जाना है, तो यह हर समय 100mW पावर ड्रेन है। यदि, हालांकि, आपको केवल हर बार केवल 10mS के लिए इसे प्रति सेकंड एक बार चालू करने की आवश्यकता है, तो आप बस अपनी बिजली की खपत को 1mW तक घटा देते हैं। इसका मतलब है कि आपका सेल फोन, लोकेशन बीकन, आदि बैटरी के एक ही सेट पर अधिक समय तक दो समय के लिए काम कर सकते हैं, जबकि अभी भी उनके स्थान पर एक पूर्ण वास्तविक समय बनाए रखना है।
इसके अलावा, लाखों सहसंबंधियों के साथ, कोई भी अधिक सटीक खोज कर सकता है जो शहरी घाटी में रेडियो प्रतिबिंबों के प्रभाव को कम करने में मदद कर सकता है (बड़े शहरों में ऊंची इमारतें, कम सहसबकों के साथ जीपीएस रिसीवरों को बेधने के लिए इस्तेमाल किया जाता है)।
अंत में, जबकि 3 डी फिक्स प्राप्त करने के लिए केवल 4 उपग्रहों की आवश्यकता होती है, अच्छे रिसीवर अधिक सटीक फिक्स प्राप्त करने के लिए अपने स्थिति एल्गोरिथ्म में अधिक उपग्रहों का उपयोग करते हैं। तो केवल 4 चैनल रिसीवर की आवश्यकता होती है, लेकिन 12 चैनल रिसीवर अधिक सटीकता प्राप्त कर सकते हैं।
निष्कर्ष
तो लाखों सहसंबंधी:
- उपग्रह अधिग्रहण को गति देता है
- बिजली की खपत को कम करता है
- शहरी घाटी में भी 3 डी फिक्स खोने की संभावना कम कर देता है
- बेहतर संवेदनशीलता प्रदान करें, घने जंगलों में और यहां तक कि कुछ सुरंगों में भी फिक्सिंग की अनुमति दें
- बेहतर स्थिति सटीकता प्रदान करता है
कुछ सुधारों के लिए बोरज़ाक को धन्यवाद ।