जीपीएस किंवा ग्लोबल पोझिशनिंग सिस्टमचा इतिहास

तुम्हाला माहित आहे का की GPS 24 उपग्रहांनी बनलेला आहे? या लेखात आम्ही तुम्हाला दाखवणार आहोत जीपीएसचा इतिहास, तसेच त्याच्या निर्मितीपासून आजपर्यंत त्याची उत्क्रांती.

जीपीएस इतिहास

जीपीएस, ग्लोबल पोझिशनिंग सिस्टीम, ज्याचे मूळ नाव नवस्टार जीपीएस आहे: ही एक पद्धत आहे जी कोणत्याही व्यक्तीचे किंवा कारचे पृथ्वीवरील स्थान निश्चित करण्याचा प्रयत्न करते.

ही यंत्रणा युनायटेड स्टेट्स डिपार्टमेंट ऑफ डिफेन्सने तयार केली आहे. सध्या ते युनायटेड स्टेट्स स्पेस फोर्सचे आहे. इच्छित स्थान प्राप्त करण्यासाठी, नेव्हिगेटर चार किंवा अधिक उपग्रहांचा वापर तसेच त्रिपक्षीय वापर करतो.

त्याच्या ऑपरेशनसाठी, GPS ला पृथ्वीच्या वरच्या कक्षेत, सुमारे 24 किलोमीटर उंचीवर त्याच्या विल्हेवाटीवर अंदाजे किमान 20000 उपग्रहांची आवश्यकता आहे. ते आपल्या कक्षा अशा प्रकारे वितरीत करते की त्याच्याकडे संपूर्ण पृथ्वीवर चार उपग्रह ओळखले जाऊ शकतात.

1960 च्या दशकापर्यंत, ओमेगा प्रणाली, ज्याला टेरेस्ट्रियल नेव्हिगेशन सिस्टम म्हणून ओळखले जाते, काही स्थलीय स्थानकांनी दिलेल्या सिग्नलवर आधारित, जागतिक रेडिओ नेव्हिगेशन प्रणालीमध्ये प्रथम स्थान व्यापण्यात यशस्वी झाले. तथापि, या प्रणालींनी काही निर्बंध सादर केल्यामुळे, त्यांना नेव्हिगेशनमध्ये अधिक अचूक प्रतिसाद मिळण्याची आवश्यकता दिसली, अशा प्रकारे GPS चा इतिहास सुरू झाला.

युनायटेड स्टेट्सच्या सशस्त्र दलांनी जीपीएसच्या इतिहासात या नेव्हिगेशन प्रगतीचा उपयोग उपग्रह वापरून केला ज्यामुळे ते अचूक आणि वक्तशीर पोझिशन्सची कल्पना करू शकले.

वापरलेल्या प्रणालीला कार्यान्वित करण्यासाठी काही तरतुदींची पूर्तता करावी लागते. जागतिकता आहे; या प्रकरणात, जग पूर्णपणे वेढलेले असावे, स्थिर असावे आणि त्याचे कार्य वातावरणाच्या अवस्थेमुळे विचलित न होता किंवा मर्यादित न राहता सतत चालू असावे. तसेच ते तंतोतंत होऊ देण्यासाठी उत्साही असणे.

1964 मध्ये ट्रान्झिट नावाची एक नवीन प्रणाली कार्यरत होती आणि 1967 पर्यंत लष्कराकडून व्यावसायिक वापरासाठी ती वापरली गेली.

या प्रणालीची रचना कमी ध्रुवीय कक्षाच्या सहा उपग्रहांनी केली होती, ज्याची उंची 1074 किमी आहे. त्यांनी जगभरातील कव्हरेज मिळवण्याची परवानगी दिली, परंतु कायम नाही. त्याच्या स्थानाची शक्यता स्थिर नव्हती, उपग्रहांमध्ये प्रवेश अंदाजे दर दोन तासांनी दिला जात असे. त्याच्या स्थितीची गणना करण्यासाठी, त्याची श्रेणी गमावण्यापासून रोखण्यासाठी दर 15 मिनिटांनी त्याचे निरीक्षण करणे आवश्यक होते.

यूएस नौदलाने, 1967 मध्ये, टाइमेशन नावाच्या उपग्रहासह प्रगत केले, त्याने अंतराळात अचूक घड्याळे ठेवण्याची खात्रीशीर शक्यता दर्शविली जी सातत्यपूर्ण डेटा प्रदान करेल, जीपीएसच्या सहाय्याने पुढे जाणारी आगाऊ.

1973 मध्ये युनायटेड स्टेट्स नेव्ही आणि एअर फोर्सने ज्या कार्यक्रमांसह काम केले ते एकत्र केले गेले आणि तथाकथित नेव्हिगेशन टेक्नॉलॉजी प्रोग्राम जारी करण्यात आला, ज्याचा अर्थ नेव्हिगेशन टेक्नॉलॉजी प्रोग्राम आहे.

1978 ते 1985 पर्यंत त्यांनी अनावरण केले आणि आठ नवस्टार प्रयोग उपग्रह होते. त्यांच्या नंतर, नवीन पिढ्या दिसू लागल्या, नक्षत्रात पोहोचेपर्यंत, ज्याला सध्या प्रारंभिक परिचालन क्षमता म्हणून ओळखले जाते, डिसेंबर 1993 मध्ये दिलेले नाव, 1995 पर्यंत एकूण आणि उपयुक्त क्षमतेसह.

2009 मध्ये, युनायटेड स्टेट्सने एक सेवा विकसित केली ज्याने स्थिती स्थापित करण्यास आणि ICAO ला मदत करण्यास परवानगी दिली, ज्याने ऑफर स्वीकारण्यास नकार दिला नाही. अशा प्रकारे हळूहळू जीपीएसचा इतिहास तयार झाला.

जीपीएसच्या इतिहासात विकसित केलेली वैशिष्ट्ये आणि फॉर्म

• यात 24 ते 4 कक्षेचे प्रतिनिधित्व करणारे 6 नक्षत्र उपग्रह आहेत.
• त्याची उंची 20200 किमी आहे.
• त्याचा कालावधी 12 साइडरीअल तासांच्या दरम्यान आहे.
• त्याचा कल सुमारे 55° आहे.
• 8 वर्षांचे अनुकूल जीवन प्रदान करते.
• त्याची व्याप्ती जगभरात आहे.
• वापरकर्त्याच्या क्षमतेला मर्यादा नाहीत.
• त्याच्या समन्वय प्रणालीमध्ये ते 8000 सह कार्य करते.

जीपीएस इतिहासातील सिग्नल

जीपीएसच्या इतिहासात आम्हाला आढळून येते की ते त्याच्या 50 मेगाहर्ट्झ मायक्रोवेव्ह ट्रान्सफर स्ट्रक्चरमध्ये अंदाजे 1600 बिट प्रति सेकंद वेगाने नेव्हिगेशन संदेश पाठवते. FM रेडिओसाठी ते 86 आणि 109 MHz दरम्यान पाठवले जाते आणि वाय-फायसाठी ते अंदाजे 5000 MHz आणि 2500 MHz सह कार्य करते, स्वतःच संपूर्ण उपग्रह L1600 सिग्नलसाठी 1 MHz आणि L1228 सिग्नलसाठी 2 पाठवतात.

हा gps सिग्नल वेळ प्रदान करतो, प्रत्येक आठवड्याशी जुळणारी वेळ, उपग्रहाच्या आत असलेल्या अणु घड्याळाचा वापर करून, ते प्रत्येक आठवड्याची संख्या देखील दर्शविते आणि एक संदर्भ डिझाइन करते जे तुम्हाला उपग्रहामध्ये काही दोष आहे का ते शोधण्याची परवानगी देते.

त्याचे प्रसारण 30 सेकंदांचे असून 1500 बिट डेटा उपलब्ध आहे. डेटा क्रमांक हाय-स्पीड स्यूडो-रँडम ट्रॅकिंगद्वारे स्थापित केले जातात जे प्रत्येक उपग्रहाचे वैशिष्ट्य दर्शवतात.

त्याचे उत्सर्जन वेळेवर आहे, ते उपग्रहाच्या आतल्या घड्याळाद्वारे दर्शविल्याप्रमाणे, त्याच वेळी सुरू होते आणि समाप्त होते. प्रथम, माहिती प्राप्तकर्त्याला उपग्रह घड्याळ आणि जीपीएसद्वारे दर्शविलेली वेळ यांच्यातील विद्यमान दुव्याची माहिती दिली जाते आणि दुसऱ्या क्षणी, तो उपग्रहाच्या अचूक कक्षाच्या ट्रान्समीटरला माहिती पाठवतो.

जीपीएस प्रणाली उत्क्रांतीचा मार्ग

• L1 वर नागरी वापरासाठी एक नवीन सिग्नल जोडला आहे.
• त्याचप्रमाणे, L5 मध्ये अंदाजे 1177 MHz सह एक नवीन सिव्हिल सिग्नल जोडला आहे.
• याव्यतिरिक्त, जीवन सेवांसाठी सुरक्षिततेच्या नवीन चिन्हांसाठी काळजीचा एक प्रकार स्थापित केला जातो.
• चांगले सिग्नल वितरण प्रदान करते.
• सिग्नल शक्ती सुधारते.
• मॉनिटरिंग बॉक्समध्ये वाढ केली जाते, ते 12 पर्यंत वाढतात.
• गॅलिलिओच्या L1 continuum सह परस्परसंबंधात प्रवेश करा.
• जीपीएस वापरताना लष्करी किंवा नागरी ग्राहकांच्या ओळींना भेटा.
• ऑपरेशनच्या प्रकारांनुसार जीपीएस III विनंत्या निर्धारित करते.
• हे 2030 पर्यंत वापरकर्ते करू इच्छित असलेल्या विनंत्या पूर्ण करण्यासाठी भविष्यातील परिवर्तनामध्ये आवश्यक परवानग्या सुलभ करते.

या प्रणालीने एक उत्तम प्रगती साधली आहे ज्याने डेटाच्या व्याप्तीमध्ये सक्रियपणे एक स्थान स्थापित करण्यास अनुमती दिली आहे, जी क्लायंटला सुप्रसिद्ध मोबाइल मॅपिंगची हालचाल अचूकपणे निर्धारित करण्यास अनुमती देते.

या पद्धतीसह, 3D कार्टोग्राफी वापरली जाते, लेसर असलेल्या स्कॅनरद्वारे, कॅमेरे, सेन्सर्स, जीएनएस सिस्टमची मोजमाप केली जाते, ते अचूकपणे ओळखण्याची परवानगी देतात, त्याच्या तीन स्थान तंत्रज्ञानासह: IMU, GNSS आणि ओडोमीटर, कोण. ते सिग्नल श्रेणी प्राप्त करतात, अगदी त्या ठिकाणी जेथे ते चांगले नाही.

जीपीएस कसे कार्य करते

जीपीएसच्या इतिहासाने उत्कृष्ट प्रगती दर्शविली आहे, त्यांच्यामध्ये त्यांची कार्ये अद्यतनित केली गेली आहेत, त्यापैकी हे हायलाइट करण्यासारखे आहे:

• त्याच्या फंक्शन्समध्ये, जीपीएस इफेमेरिस नावाचा पॅटर्न चिन्हांकित करते, म्हणूनच प्रत्येकजण स्वतंत्रपणे पाठवतो, ज्यामध्ये उपग्रहाचे जीवन स्थापित केले जाते. ते अंतराळात कसे आहे, त्याची वेळ, त्यातील डॉपलर सामग्री, इतरांसह.
• स्वतंत्र उपग्रह दर्शवितात की माहिती प्राप्त करण्याचा प्रभारी व्यक्ती गोलाच्या पृष्ठभागावरील विशिष्ट जागेत स्थित आहे, त्याचा उत्तरेला तोच उपग्रह आहे आणि त्याचा रेडिओ प्राप्तकर्त्यापासून अचूक अंतर आहे.
• एकदा दोन उपग्रहांद्वारे उत्सर्जित केलेली माहिती प्राप्त झाल्यानंतर, एक समोच्च स्थापित केला जाऊ शकतो जो काही विशिष्ट जागेतील दोन गोलांचा परिणाम आहे, ज्यामध्ये प्राप्तकर्ता स्थित आहे.
• जेव्हा उपग्रह क्रमांक तीन वरून माहिती प्राप्त होते, तेव्हा घड्याळे एकमेकांशी संबंधित असण्यापासून आणि जीपीएस लाभार्थींना प्रतिबंधित करणारा दोष अदृश्य होतो, एक अचूक 3D स्थिती प्राप्त होते.

तुम्हाला इतर काही तांत्रिक विषयांसह स्वतःला समृद्ध करायचे असल्यास, मी तुम्हाला लिंकचे अनुसरण करण्यासाठी आमंत्रित करतो उपग्रह तंत्रज्ञान

जीपीएसद्वारे उत्सर्जित केलेल्या माहितीची विश्वासार्हता

GPS ला लष्करी रेषा असल्याने, युनायटेड स्टेट्समध्ये, संरक्षण विभाग यादृच्छिकपणे एक लहान गृहीत धरण्याची संभाव्यता ठेवतो, ज्यामध्ये 15 ते 100 मीटर दरम्यान बदल केला जाऊ शकतो. तथापि, सध्या या चालित त्रुटीचा वापर केला जात नाही, जीपीएसद्वारे पाठवलेली अचूक आणि अचूक माहिती एका विशिष्ट वेळी निरीक्षण करता येणाऱ्या उपग्रहांच्या संख्येशी संबंधित आहे.

जर मिळालेली माहिती सात ते नऊ उपग्रहांच्या दरम्यान असेल आणि ते विसंगत असतील, त्यांची मोजमापे खाली असतील, ती 2% वेळेत 95 मीटरच्या दरम्यान असू शकते, जर त्याउलट GDPS प्रणाली वापरली असेल, तर त्याच्या मोजमापाची अचूकता जास्त आहे. चांगले, कारण ते 97% परिस्थितीचे प्रतिनिधित्व करते.

जीपीएसद्वारे प्रदान केलेल्या डेटाची विश्वासार्हता रिसीव्हर्सचे स्थान अचूकपणे आणि अचूकपणे मोजण्यासाठी त्याच्या स्थितीच्या स्वरूपावर अवलंबून असते.

जसे आपण पाहू शकतो, GPS च्या इतिहासात अनेक प्रगती घडून आल्या आहेत.

तुमच्या इतिहासातील जीपीएस त्रुटीचे मूळ 

GPS मोजण्यासाठी या क्षणी आवश्यक असलेली माहिती, उपग्रहाचे स्थान आणि प्राप्त झालेल्या सिग्नलला होणारा विलंब. त्याची अचूकता स्थितीची अचूकता आणि सिग्नलच्या विलंबामुळे आहे.

विलंब शोधताना, माहिती प्राप्त करण्याचा प्रभारी व्यक्ती उपग्रहाद्वारे पाठवलेल्या अनेक बिट्सचा वैयक्तिक अर्थ सांगते. जेव्हा मालिकेच्या अटी संबंधित असतात, तेव्हा इलेक्ट्रॉनिक घटक थोड्या वेळात 1% ची असमानता स्थापित करतात; म्हणून जीपीएसद्वारे उत्सर्जित होणारे सिग्नल प्रकाशाच्या वेगाने वाढतात, जे अंदाजे तीन मीटरचा दोष स्थापित करतात, जीपीएस सिग्नल वापरला जातो तेव्हा हा एक लहान दोष मानला जातो.

P(Y) सिग्नल वापरून अचूकता सुधारली जाऊ शकते, समान परिणाम दर्शवितो, जे वेळेच्या 1% दर्शवते, P(Y) सिग्नल, उच्च कार्यक्षमतेमध्ये, सुमारे 30 सेंटीमीटरचा अचूक निष्कर्ष दर्शवतो.

जीपीएस मोजमापांची अचूकता इलेक्ट्रॉनिक्समधून उद्भवलेल्या दोषांमुळे प्रभावित होते. सॉफ्टवेअर आणि रिअल टाइममध्ये वापरल्या जाणार्‍या पद्धती वापरून मोजण्याचे हे मार्ग सुधारले जाऊ शकतात.

तुम्हाला GPS च्या उत्क्रांतीबद्दल जाणून घ्यायचे असल्यास, मी तुम्हाला खालील दृकश्राव्य सामग्री पाहण्यासाठी आमंत्रित करतो.

जीपीएसच्या इतिहासातील त्रुटीच्या फरकाने, आम्ही विचार करू शकतो:

• आयनोस्फियर आणि ट्रोपोस्फियरमध्ये सिग्नल उत्सर्जनास विलंब.
• सिग्नल जे एकाच वेळी इमारती आणि पर्वतांमध्ये सामायिक केले जातात आणि परत केले जातात.
• परिभ्रमणातील दोष, जेथे सारख्यांची माहिती अचूक नसते.
• निरीक्षण करण्यायोग्य उपग्रहांची संख्या.
• पाहिल्या जाणाऱ्या उपग्रहांच्या स्थानातील असमानता.
• अंतर्गत जीपीएस घड्याळांमध्ये दोष.

उत्सर्जित डेटाच्या त्रुटींमध्ये हस्तक्षेप करणारे घटक.

जीपीएसच्या इतिहासात झालेल्या त्रुटींमध्ये सामील असलेले घटक संबंधित आहेत:

जीपीएस इतिहासातील अद्वितीय उपग्रह त्रुटी

• कक्षेतील त्रुटी: कक्षा चालविण्यासाठी पुरेशा घटकांची आवश्यकता असते, कारण उपग्रहांना क्लेपेरियन कक्षाला थेट रेषा नसते, जी सामान्य मानली जाते, याचा परिणाम असा होतो की या प्रक्रियेच्या ज्ञानाच्या अभावामुळे प्रक्रियेत व्यत्यय येतो. प्रत्येक उपग्रहावर प्रभाव टाकणारी ऊर्जा.
• अंतर्गत घड्याळातील दोष: हे आंदोलकांच्या नुकसानीमुळे उद्भवलेल्या अंतर्गत घड्याळांच्या वेळेतील बदल आणि सापेक्ष परिणामांच्या हालचालींमुळे घडणाऱ्या बदलांशी संबंधित आहे, ज्याचा परिणाम म्हणून घड्याळांमध्ये मोठा फरक आहे. स्थापित केलेला वेळ आणि उपग्रह.
• स्थान त्रुटी: ही सुरक्षिततेची कमतरता आहे जी स्थान अचूकतेच्या अभाव आणि निवडलेल्या उपग्रहांच्या कमतरतेचा निष्कर्ष म्हणून स्थानावरून उद्भवते.

जीपीएसच्या इतिहासात ट्रान्समिशनच्या स्वरूपातील त्रुटी

• आयनोस्फेरिक मजबुतीकरणातील दोष: ते जीपीएस फ्रिक्वेंसीशी संबंधित आहे, त्याच्या मजबुतीकरणातील त्रुटी 50 मीटर ते 1 मीटरपर्यंत दिसते, आयनोस्फेरिक सामर्थ्य नियमितता आणि प्रत्येक मोजमापाच्या अंदाजे परिणामावर अवलंबून असते.
• ट्रॉपोस्फेरिक मजबुतीकरणातील दोष: या त्रुटी 2 ते 25 मीटर दरम्यानच्या फरकाने चिन्हांकित करतात, हे मोजमापाच्या नियमिततेपासून वेगळे केले जाते. तथापि, ही त्रुटी इतर ट्रॉपोस्फेरिक मॉडेल्स वापरून दुरुस्त केली जाऊ शकते.
• मल्टीपाथ: हा मार्ग दोन भिन्न स्त्रोतांचा वापर करून सिग्नलला येण्याची परवानगी देतो, जरी यामुळे सिग्नलमध्ये व्यत्यय येऊ शकतो. पृष्ठभागांचे मोजमाप करताना मल्टिपाथचा वापर लक्षात येतो, त्याचा आकार कमी लेखण्यासाठी, अँटेना वापरला जाऊ शकतो जो वेगवेगळ्या वातावरणातून मिळणाऱ्या सिग्नलसह कार्य करतो.

जीपीएस इतिहासातील माहितीच्या रिसेप्शनशी थेट संबंधित त्रुटी

• आवाज: आवाज हा माहितीच्या प्रमाणात आणि ती अचूकपणे मिळविण्यासाठी लागणारा वेळ यांच्याशी संबंधित आहे, अचूकपणे मोजमाप मिळविण्यासाठी हे अनुसरण करणे आवश्यक आहे.
• अँटेना माहिती केंद्रे: मापनामध्ये अँटेनाच्या भूमिकेत ज्ञात त्रुटी आढळल्यास, बिंदू रद्द केले जातात, जेव्हा मोजमाप अचूक असतात, तेव्हा इच्छित परिणाम प्राप्त करण्यासाठी अँटेना एकाच दिशेने संरेखित केले जातात.

सेल फोनमध्ये जीपीएसचा समावेश

सध्या, टेलिफोनमध्ये जीपीएसचा वापर मोठ्या प्रमाणात झाला आहे, स्मार्टफोनमध्ये त्याचा परिचय झाला आहे, पत्ता विनंती करताना खूप उपयुक्त आहे, जीपीएसच्या वापरामुळे विविध प्रकार आणि मॉडेलसाठी सॉफ्टवेअर पद्धत उदयास आली आहे, तसेच विविध प्रकारचे व्यवसाय ज्यांना मोबाईल फोन वापरणे आवश्यक आहे.

हे आपल्याला नकाशाद्वारे मित्र आणि कुटुंब कुठे आहेत हे जाणून घेण्याची शक्यता देते, फक्त आवश्यक व्यासपीठ असणे आवश्यक आहे.

घड्याळांमध्ये जीपीएसचा समावेश

आज तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे जीपीएससह स्मार्ट घड्याळांना मार्ग देणे शक्य झाले आहे, जर आपण स्पोर्ट्स घड्याळे किंवा स्क्रीन नसलेल्या ब्रेसलेटचा संदर्भ घेतला तर ते स्मार्टफोनसह वापरले जाऊ शकतात.

स्मार्टफोन्सप्रमाणेच, यामुळे आम्हाला हव्या असलेल्या लोकांचे लोकेशन कळू शकते, त्यासाठी फक्त आवश्यक अॅप्लिकेशन आणि प्लॅटफॉर्म असणे आवश्यक आहे.

सापेक्षता सिद्धांत आणि जीपीएस

जीपीएस उपग्रहांमध्ये, घड्याळे जमिनीवरील स्थानांशी संबंधित असणे आवश्यक आहे, म्हणून सामान्य आणि विशेष सापेक्षता सिद्धांत विचारात घेणे आवश्यक आहे, ते प्रदान करणारे परिणाम आहेत: वेळ, वारंवारता बदल आणि विलक्षणता.

दुसरीकडे, वेळेच्या दृष्टीने उपग्रहाचा वेग 1 मधील 10 भागाच्या दरम्यान फिरतो, या विस्तारामुळे उपग्रह घड्याळ 5 मधील अंदाजे 10 भागांमध्ये वेगवान होते.

अवकाशीय आणि सामान्य सापेक्षतेबद्दल, सापेक्षतेच्या सिद्धांतापासून सुरू होणारी, कारण ती सतत गतिमान असते आणि ती दर्शवते ती उंची, घड्याळांच्या गतीवर परिणाम करते, सामान्य सापेक्षता असे सांगते की जे घड्याळ मोजायचे आहे त्याच्या जवळ असलेले घड्याळ एका पेक्षा खूपच हळू असेल. ते आणखी दूर आहे, जर आपण ते थेट जीपीएसशी संबंधित केले, तर आपल्याला जी माहिती मिळवायची आहे ती उपग्रहांपेक्षा पृथ्वीच्या जवळ आहे.

GPS चा वापर आता नातेसंबंध आणि काम या दोन्हीसाठी एक उत्तम साधन बनला आहे, म्हणूनच त्याची व्याप्ती जाणून घेण्यासाठी आणि त्याचा जास्तीत जास्त फायदा घेण्यासाठी ते त्याच्या उत्पत्तीपासून कसे कार्य करते हे जाणून घेणे आवश्यक आहे.