>> 3 उपग्रहों होगा पर्याप्त हो
ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (एस) एक 'पृथ्वी केंद्रित, पृथ्वी निश्चित, xyz 3 डी कार्टेशियन समन्वय प्रणाली' मानती है । इस 3 डी अंतरिक्ष में किसी भी स्थान को पूरी तरह से पहचानने के लिए 3 से अधिक घटकों की आवश्यकता नहीं है। इसलिए, भले ही हम 3 अलग-अलग बिंदुओं पर 3 दूरी माप अंतर द्वारा प्राप्त करते हैं, लेकिन उन बिंदुओं में से एक को समन्वयित किया जाता है [ पृथ्वी केंद्रित + पृथ्वी तय ] समन्वय प्रणाली जीपीएस की विशेषता; हम पृथ्वी के वायुमंडल के नीचे के स्थानों में रुचि रखते हैं। 3 उपग्रहों का उपयोग 'सही' रिसीवर घड़ी (एक महंगी परमाणु / ऑप्टिकल घड़ी के साथ) के साथ 3 स्थिति आयामों को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।
! हाँ !, आप मिल सकता है! 3 उपग्रहों के साथ एक 3 डी स्थिति ठीक करें यदि आप जिस जीपीएस रिसीवर का उपयोग कर रहे हैं वह परमाणु घड़ी से लैस था। (दूसरे बिंदु का एलिमिनेशन, ऊपर दिए गए चित्र के निचले बाएँ आंकड़े पर, "सहज रूप से" किया गया है क्योंकि यह DEEP SPACE में किसी जगह से मेल खाता है। क्योंकि , ऐसा कारण है कि GPS उपग्रह अपने विशिष्ट नक्षत्र पर आधारित हैं (~ उनका सेटअप) आकाश में):! 24 से अधिक जीपीएस उपग्रह, 6 कक्षीय विमानों पर, जो आपके ऊपर ~ 20,000 किलोमीटर और प्रत्येक विमान पर 4 उपग्रह, इन विमानों के बीच 60 डिग्री और भूमध्यरेखीय विमान के संबंध में 55 डिग्री झुकाव है, आपको GIVES 5-8 उपग्रहों कि आप "कनेक्ट करने के लिए" कर सकते हैं से (लगभग) पृथ्वी पर किसी भी जगह है, और 3 उपग्रहों एक 3 डी स्थितीय ठीक देने के लिए पृथ्वी पर। अगर हम धरती के "अंदर और बाहर" चीजों को खोजने के बारे में बात कर रहे हैं, तो फिर, आपको अंतिम चरण में दो संभावित चौराहों में से एक को खत्म करने के लिए कम से कम 1 और उपग्रह की आवश्यकता होगी। यह सवाल नहीं था, क्या यह था?
व्यवहारिक रूप से, जीपीएस रिसीवर्स में महंगी घड़ियाँ रखना शायद ही संभव है / संभव है और 3 स्पेस व्हीकल (एसवी, यानी सैटेलाइट), इसके बजाय, एक निश्चित ऊंचाई (जैसे z) पर 2 डी, क्षैतिज फिक्स (अक्षांश और देशांतर) में गणना करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। -dimension) मापित किया जाता है; इसलिए आपको मूल रूप से आवश्यक 4 में से 1 आयामी माप से छुटकारा मिलता है। मान लिया गया कि ऊँचाई या तो समुद्र तल से हो सकती है या (सामान्य रूप से) ऊँचाई से सुसज्जित विमान की ऊँचाई।
यह ऊँचाई का आयाम है जिसे त्यागने के लिए चुना जाता है, क्योंकि यह दूसरों के बीच अपेक्षाकृत कम महत्वपूर्ण है। 4 आवश्यक आयामी mesaurements (x, y, z, time) के बीच, समय को हमेशा BECAUSE उपग्रह संकेतों (विद्युत चुम्बकीय तरंगों) को प्रकाश की गति से हल करने और ~ 0.07 परमाणु सेकंड में रिसीवर तक पहुंचने की आवश्यकता होती है; और इस प्रकार, जीपीएस रिसीवर की अपेक्षाकृत सस्ती आंतरिक घड़ी में थोड़ी सी भी अशुद्धि एक "बहुत गलत" लोकल फिक्स देगी क्योंकि अतिरिक्त दूरी पर सिग्नल को प्रकाश की चरम गति पर यात्रा करने के लिए माना जाता है। और, ठीक है, अन्य दो आयाम ग्रह की सतह पर कुछ (देशांतर, अक्षांश) पर जीपीएस रिसीवर को जगह देंगे।
4 से अधिक उपग्रह अतिरिक्त 'समय अंतर जोड़े' को शुरू करके बेहतर सटीकता प्रदान करते हैं। 4 आयामी आवश्यकताएं बनी हुई हैं, फिर भी स्वतंत्र समीकरणों की संख्या बढ़ जाती है और 4 से अधिक हो जाती है। इसके परिणामस्वरूप कई समाधानों के साथ समीकरणों की अधिक निर्धारित प्रणाली होगी। निर्धारित प्रणाली से अधिक अनुमानित हैं! संख्यात्मक विधियों के साथ, जैसे कि कम से कम वर्ग। इस स्थिति में, सबसे कम वर्ग विधि (जीपीएस रिसीवर की) स्थिति देगी जो त्रुटियों के वर्गों के योग को न्यूनतम करके सभी समय मापों (अतिरिक्त आयामों के साथ) को सबसे उपयुक्त बनाती है।
(1)
ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम अवलोकन, पीटर एच। डाना, भूगोल विभाग, टेक्सास विश्वविद्यालय ऑस्टिन, 1994।
http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gps_f.html
(द मास्टर जीपीएस नियंत्रण सुविधा कोलोराडो में स्थित है, Schriever Air Force Base)
(2)
जीपीएस के साथ स्थिति निर्धारण, डॉ। Anja Koehne, माइकल वॉनर, Institko-Institut (इंस्टीट्यूट फॉर एप्लाइड इकोलॉजी), Freiburg im Breisgau, Germany
http://www.kowoma.de/en/gps/positioning.htm
(3)
जीपीएस के लिए एक अंडरडाइमर्ड लीनियर सिस्टम, डैन कलमैन
https://www.maa.org/sites/default/files/pdf/upload_library/22/Polya/Kalman.pdf
(4)
रंगीन चित्रों के लिए
http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gif/figure09.gif
http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gif/ ecefxyz.gif
http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gif/gpsxyz.gif
http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gif/navigate.gif
>> अशुद्धि
" चार गोलाकार सतह आम तौर पर प्रतिच्छेद नहीं करते हैं। इस वजह से हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि जब हम किसी चौराहे को खोजने के लिए नेविगेशन समीकरणों को हल करते हैं, तो यह समाधान हमें सटीक समय के साथ-साथ रिसीवर की स्थिति प्रदान करता है, जिससे एक बहुत बड़ी आवश्यकता की पूर्ति होती है। , महंगी, और बिजली की भूखी घड़ी। "
http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System#Basic_concept_of_GPS
यह कहता है "आम तौर पर" माप माप गलत हैं; अन्यथा वे बिल्कुल एक बिंदु पर प्रतिच्छेद करते । 4 उपग्रहों से, आपको 4 गलत दूरी माप मिलते हैं। इन सभी 4 मापों में अशुद्धि SAME (= एक ही राशि में) होती है BECAUSE उपग्रह परमाणु घड़ियों का उपयोग करते हैं जो उन्हें आपस में पूरी तरह से संतुलित रखती हैं (और जीपीएस समय के पैमाने के संबंध में सटीक), इसके अलावा, मापों में इनसैकेट घड़ी भी समान रहती है , क्योंकि हम एक विशेष जीपीएस रिसीवर के बारे में बात कर रहे हैं। चूंकि सटीक और गलत घड़ी, और इस प्रकार इनक्यूरेसी, हमारे माप में स्थिर है, केवल एक सुधार मूल्य हो सकता है जो 4 क्षेत्रों के चौराहे की मात्रा को एक बिंदु के चौराहे तक कम कर देता है। यह मान समय के अशुद्धि का प्रतिनिधित्व करता है।
(5) UTC घड़ी वर्तमान में (2012-11-14) GPS घड़ी से 16 सेकंड पीछे है।
http://www.leapsecond.com/java/gpsclock.htm
(6) कैसे एक जीपीएस रिसीवर ताले, थॉमस ए। क्लार्क, नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर
http://gpsinformation.net/main/gpslock.htm
(7) एक रेडियो नियंत्रित घड़ी कितनी सटीक है ?, माइकल ए लोम्बार्डी, एनआईएसटी-टाइम और फ्रीक्वेंसी डिवीजन, मैरीलैंड
http://tf.nist.gov/general/pdf/2429.pdf