जीपीएस वास्तव में कैसे काम करता है

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Anonim
हम पहले से ही भविष्य में रहते हैं। हमारे पास हैंडहेल्ड डिवाइस हैं जो ग्रहों पर लगभग कहीं भी हमारे सटीक स्थानों को इंगित करने के लिए उपग्रहों का उपयोग करते हैं। लेकिन क्या आपने कभी सोचा है कि जीपीएस कैसे काम करता है?
हम पहले से ही भविष्य में रहते हैं। हमारे पास हैंडहेल्ड डिवाइस हैं जो ग्रहों पर लगभग कहीं भी हमारे सटीक स्थानों को इंगित करने के लिए उपग्रहों का उपयोग करते हैं। लेकिन क्या आपने कभी सोचा है कि जीपीएस कैसे काम करता है?

जीपीएस डिवाइस वास्तव में उपग्रहों से संपर्क नहीं करते हैं और उन्हें जानकारी संचारित नहीं करते हैं। वे केवल उपग्रहों से डेटा प्राप्त करते हैं - डेटा जो हमेशा प्रसारित होता जा रहा है। हालांकि, जीपीएस एकमात्र तरीका नहीं है डिवाइस आपके स्थान का निर्धारण कर सकते हैं।

उपग्रहों से आपके हाथ की पाम तक

वैश्विक स्थिति प्रणाली मूल रूप से सैन्य उपयोग के लिए संयुक्त राज्य द्वारा बनाई गई थी, लेकिन अंत में नागरिक उपयोग के लिए खोला गया था। कम से कम 24 जीपीएस उपग्रह हमेशा पृथ्वी के चारों ओर कक्षा में रहते हैं, और वे लगातार डेटा प्रसारित कर रहे हैं।

उपग्रहों को कक्षा में व्यवस्थित किया जाता है जैसे पृथ्वी पर किसी भी बिंदु से आकाश में चार उपग्रह दिखाई देते हैं। (आप वास्तव में उन्हें नहीं देख सकते हैं, लेकिन रेडियो प्रसारण के लिए एक सीधा रास्ता है।) इसका मतलब है कि सिग्नल अवरुद्ध होने पर जीपीएस काम नहीं करेगा - आप अपने और आकाश के बीच एक सीधा रास्ता चाहते हैं। एक भूमिगत बंकर या पहाड़ के नीचे गुफा में, यह काम नहीं करेगा।

जीपीएस उपग्रह लगातार पृथ्वी की ओर रेडियो सिग्नल संचारित कर रहे हैं। प्रत्येक संचरण में जीपीएस उपग्रह का स्थान और सिग्नल भेजा गया समय शामिल है। प्रत्येक उपग्रह पर एक परमाणु घड़ी ऑनबोर्ड है, इसलिए समय बहुत सटीक है।

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जीपीएस कैसे आपके स्थान निर्धारित करता है

अंतर्निहित जीपीएस वाला एक उपकरण - चाहे वह एक समर्पित कार कार जीपीएस नेविगेशन इकाई या स्मार्टफोन हो - केवल एक जीपीएस रिसीवर के रूप में कार्य करता है। जीपीएस वाला एक उपकरण वास्तव में अपने स्थान का निर्धारण करने के लिए उपग्रहों से "संपर्क" नहीं कर रहा है। इसके बजाए, यह सिर्फ रेडियो संकेतों को सुन रहा है जिन्हें हर समय इन उपग्रहों से प्रसारित किया जा रहा है।

एक जीपीएस रिसीवर चार या अधिक उपग्रहों से सिग्नल के लिए "सुनता है"। निकटतम उपग्रहों से सिग्नल जल्द ही आ जाएंगे, जबकि आगे के उपग्रहों के सिग्नल बाद में आएंगे। (वास्तविक समय अंतर बहुत छोटा है, लेकिन जीपीएस रिसीवर द्वारा पता लगाया जा सकता है।) सिग्नल प्रसारित होने के समय की तुलना करके और सिग्नल आने का समय, रिसीवर सभी चार उपग्रहों से इसकी सापेक्ष दूरी का अनुमान लगा सकता है। त्रयीकरण का उपयोग करके, रिसीवर फिर अपना स्थान निर्धारित कर सकता है।

त्रयीकरण थोड़ा जटिल लग सकता है, लेकिन यह वास्तव में काफी सरल है। कल्पना करें कि अगर किसी ने आपको बताया कि आप न्यूयॉर्क से 500 मील, मियामी से 800 मील और कान्सास सिटी से 700 मील दूर हैं। इस जानकारी के साथ, आप एक ऐसे क्षेत्र को निर्धारित कर सकते हैं जो इन सभी शहरों से सही दूरी है और आपके वर्तमान स्थान का अनुमान लगाएं। अगर हमने आपको चौथे शहर से अपनी दूरी बताई है, तो आप अपने स्थान का अनुमान लगा सकते हैं। संक्षेप में यह त्रयीकरण है, और जब भी आप उनका उपयोग करते हैं तो जीपीएस रिसीवर क्या कर रहे हैं।

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जीपीएस के विकल्प

जीपीएस एकमात्र तरीका नहीं है डिवाइस आपके वर्तमान स्थान का अनुमान लगा सकता है। 911 सेवा मोबाइल फोन की स्थिति को त्रिभुज करने के लिए सेल टॉवर की ताकत की जानकारी का उपयोग करती है। यह एक समान तरीके से काम करता है - एकाधिक सेल टावरों के बीच सिग्नल शक्ति अंतर को मापकर, आपका डिवाइस आपके वर्तमान स्थान का अनुमान लगा सकता है।

कुछ डिवाइस अपने वर्तमान स्थान को निर्धारित करने के लिए वाई-फाई आधारित पोजिशनिंग सिस्टम (डब्ल्यूपीएस) का भी उपयोग कर सकते हैं। Google के सड़क दृश्य ट्रक आस-पास के पहुंच बिंदुओं और कुछ स्थानों पर उनकी सापेक्ष ताकत के नामों को कैप्चर करते हुए चारों ओर ड्राइव करते हैं। आपका स्मार्टफ़ोन आस-पास के वायरलेस नेटवर्क के लिए स्कैन करता है, फिर Google के सर्वर पर उनके नामों और सिग्नल शक्तियों की एक सूची भेजता है। Google अपने डेटाबेस का उपयोग करता है और अनुमान लगाता है कि आप कहां हैं। (Google वाई-फाई-आधारित पोजीशनिंग सिस्टम डेटा का एकमात्र प्रदाता नहीं है, लेकिन यह सबसे ज्यादा लोगों से परिचित होगा।) यह इनडोर स्थानों में विशेष रूप से सुविधाजनक हो सकता है जीपीएस सिग्नल तक नहीं पहुंच सकते हैं।
कुछ डिवाइस अपने वर्तमान स्थान को निर्धारित करने के लिए वाई-फाई आधारित पोजिशनिंग सिस्टम (डब्ल्यूपीएस) का भी उपयोग कर सकते हैं। Google के सड़क दृश्य ट्रक आस-पास के पहुंच बिंदुओं और कुछ स्थानों पर उनकी सापेक्ष ताकत के नामों को कैप्चर करते हुए चारों ओर ड्राइव करते हैं। आपका स्मार्टफ़ोन आस-पास के वायरलेस नेटवर्क के लिए स्कैन करता है, फिर Google के सर्वर पर उनके नामों और सिग्नल शक्तियों की एक सूची भेजता है। Google अपने डेटाबेस का उपयोग करता है और अनुमान लगाता है कि आप कहां हैं। (Google वाई-फाई-आधारित पोजीशनिंग सिस्टम डेटा का एकमात्र प्रदाता नहीं है, लेकिन यह सबसे ज्यादा लोगों से परिचित होगा।) यह इनडोर स्थानों में विशेष रूप से सुविधाजनक हो सकता है जीपीएस सिग्नल तक नहीं पहुंच सकते हैं।

जीपीएस प्रणाली उपग्रहों का एकमात्र नेटवर्क नहीं है जिसका उपयोग स्थिति के लिए भी किया जा सकता है। रूस की अपनी ग्लोनास प्रणाली है और चीन में बीडीएस है। यूरोप जीपीएस के अपने विकल्प पर भी काम कर रहा है, जिसे गैलीलियो के नाम से जाना जाता है। युद्ध या संघर्ष के समय में जीपीएस को बंद या प्रतिबंधित किया जा सकता है, इसलिए राष्ट्र अपने स्वयं के उपग्रहों को आत्मनिर्भर होना चाहते हैं।

जीपीएस स्वयं की गोपनीयता चिंता नहीं है - उदाहरण के लिए, यदि आपकी कार के लिए पुरानी जीपीएस इकाई है, तो संभवतः यह आपके स्थान को प्रेषित करने में सक्षम नहीं है। हालांकि, ट्रांसमिटिंग तकनीक के साथ संयुक्त होने पर जीपीएस गोपनीयता चिंता हो सकती है। जीपीएस ट्रैकिंग डिवाइस सिर्फ जीपीएस रिसीवर का उपयोग नहीं करते हैं - वे बाद में पुनर्प्राप्ति के लिए जीपीएस डेटा स्टोर करते हैं या जीपीएस डेटा संचारित करते हैं।

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