चे मूळ तत्वजीपीएस नेव्हिगेशन सिस्टमज्ञात स्थानासह उपग्रह आणि वापरकर्त्याचा प्राप्तकर्ता यांच्यातील अंतर मोजणे आणि नंतर प्राप्तकर्त्याची विशिष्ट स्थिती जाणून घेण्यासाठी एकाधिक उपग्रहांचा डेटा एकत्रित करणे. हे साध्य करण्यासाठी, ऑनबोर्ड घड्याळाने नोंदवलेल्या वेळेनुसार उपग्रहाची स्थिती उपग्रह पंचांगात शोधली जाऊ शकते. वापरकर्त्यापासून उपग्रहापर्यंतचे अंतर हे उपग्रह सिग्नल वापरकर्त्यापर्यंत पोहोचलेल्या वेळेची नोंद करून आणि नंतर प्रकाशाच्या गतीने गुणाकार करून प्राप्त केले जाते (वातावरणातील आयनोस्फियरच्या हस्तक्षेपामुळे, हे अंतर वास्तविक नाही. वापरकर्ता आणि उपग्रह यांच्यातील अंतर, परंतु स्यूडो-श्रेणी (PR): जेव्हा GPS उपग्रह सामान्यपणे कार्य करतात, तेव्हा ते 1 आणि 0 बायनरी चिन्हांनी बनलेले छद्म-यादृच्छिक कोड (स्यूडो कोड म्हणून संदर्भित) नेव्हिगेशन संदेश प्रसारित करणे सुरू ठेवतात जीपीएस सिस्टीमद्वारे वापरले जाणारे दोन प्रकारचे स्यूडो कोड आहेत, म्हणजे: सिव्हिल C/A कोड आणि मिलिटरी P(Y) कोड C/A कोड वारंवारता 1.023MHz आहे, पुनरावृत्ती कालावधी एक मिलीसेकंद आहे आणि कोड अंतराल 1 मायक्रोसेकंद आहे. , जे 300m च्या समतुल्य आहे; P कोडची वारंवारता 10.23MHz आहे, आणि पुनरावृत्ती कालावधी 0.1 मायक्रोसेकंद आहे, जो P कोडच्या आधारावर तयार झाला आहे सुरक्षा कार्यप्रदर्शन अधिक चांगले आहे नेव्हिगेशन संदेशामध्ये उपग्रह पंचांग, कार्य परिस्थिती, घड्याळ सुधारणा, आयनोस्फेरिक विलंब सुधारणा, वायुमंडलीय अपवर्तन सुधारणा इ. माहिती समाविष्ट आहे. हे सॅटेलाइट सिग्नलवरून डिमॉड्युलेट केले जाते आणि 50b/s मॉड्युलेशनसह कॅरियर फ्रिक्वेंसीवर प्रसारित केले जाते. नेव्हिगेशन संदेशाच्या प्रत्येक मुख्य फ्रेममध्ये 6s च्या फ्रेम लांबीसह 5 सबफ्रेम असतात. पहिल्या तीन फ्रेममध्ये प्रत्येकी 10 शब्द आहेत; प्रत्येक ते दर 30 सेकंदात पुनरावृत्ती होते आणि प्रत्येक तासाला अद्यतनित केले जाते. शेवटच्या दोन फ्रेम्समध्ये एकूण 15000b आहेत. नेव्हिगेशन संदेशाच्या सामग्रीमध्ये प्रामुख्याने टेलिमेट्री कोड, रूपांतरण कोड आणि पहिला, दुसरा आणि तिसरा डेटा ब्लॉक समाविष्ट असतो, त्यातील सर्वात महत्त्वाचा म्हणजे इफेमेरिस डेटा. जेव्हा वापरकर्त्याला नेव्हिगेशन संदेश प्राप्त होतो, तेव्हा उपग्रहाची वेळ काढा आणि उपग्रह आणि वापरकर्त्यामधील अंतर जाणून घेण्यासाठी त्याच्या स्वत: च्या घड्याळाशी तुलना करा आणि नंतर प्रसारित करताना उपग्रहाच्या स्थितीची गणना करण्यासाठी नेव्हिगेशन संदेशातील उपग्रह इफेमेरिस डेटा वापरा. संदेश WGS-84 जिओडेटिक कोऑर्डिनेट सिस्टीममधील वापरकर्त्याची स्थिती आणि गती जाणून घेता येते.
हे पाहिले जाऊ शकते की उपग्रह भागाची भूमिकाजीपीएस नेव्हिगेशन सिस्टमसतत नेव्हिगेशन संदेश प्रसारित करणे आहे. तथापि, वापरकर्त्याच्या रिसीव्हरद्वारे वापरलेले घड्याळ आणि उपग्रहाचे ऑन-बोर्ड घड्याळ नेहमी सिंक्रोनाइझ केले जाऊ शकत नाही, वापरकर्त्याच्या त्रिमितीय समन्वय x, y, आणि z, a Δt व्यतिरिक्त, उपग्रह आणि प्राप्तकर्त्यामधील वेळेचा फरक , अज्ञात क्रमांक म्हणून देखील ओळखला जातो. मग ही 4 अज्ञात सोडवण्यासाठी 4 समीकरणे वापरा. त्यामुळे तुम्हाला रिसीव्हर कुठे आहे हे जाणून घ्यायचे असल्यास, तुम्हाला किमान 4 उपग्रह सिग्नल मिळणे आवश्यक आहे.
दजीपीएस रिसीव्हरवेळेसाठी वापरल्या जाणाऱ्या नॅनोसेकंद पातळीपर्यंत अचूक वेळेची माहिती प्राप्त करू शकते; पुढील काही महिन्यांत उपग्रहाच्या अंदाजे स्थितीचा अंदाज लावण्यासाठी अंदाज पंचांग; काही मीटर ते दहापट मीटरच्या अचूकतेसह (उपग्रहापेक्षा वेगळे, कधीही बदलणारे) स्थान निश्चित करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उपग्रह निर्देशांकांची गणना करण्यासाठी ब्रॉडकास्ट पंचांग; आणिजीपीएस प्रणालीमाहिती, जसे की उपग्रह स्थिती.
दजीपीएस रिसीव्हरउपग्रहापासून रिसीव्हरपर्यंतचे अंतर मिळविण्यासाठी कोड मोजू शकतो. कारण त्यामध्ये प्राप्तकर्त्याच्या उपग्रह घड्याळातील त्रुटी आणि वातावरणातील प्रसार त्रुटी आहे, त्याला स्यूडोरेंज म्हणतात. 0A कोडसाठी मोजलेल्या स्यूडोरेंजला UA कोड स्यूडोरेंज म्हणतात आणि अचूकता सुमारे 20 मीटर आहे. पी कोडसाठी मोजलेल्या स्यूडोरेंजला पी कोड स्यूडोरेंज म्हणतात आणि अचूकता सुमारे 2 मीटर आहे.
दजीपीएस रिसीव्हरप्राप्त उपग्रह सिग्नल डीकोड करते किंवा कॅरियरवर मोड्यूल केलेली माहिती काढून टाकण्यासाठी इतर तंत्रांचा वापर करते आणि नंतर वाहक पुनर्संचयित केला जाऊ शकतो. काटेकोरपणे सांगायचे तर, कॅरियर फेजला कॅरियर बीट फ्रिक्वेन्सी फेज असे म्हटले पाहिजे, जे डॉप्लर शिफ्टमुळे प्रभावित झालेले उपग्रह सिग्नल वाहक फेज आणि रिसीव्हरच्या स्थानिक दोलनामुळे निर्माण झालेल्या सिग्नल फेजमधील फरक आहे. सामान्यतः प्राप्तकर्त्याच्या घड्याळाद्वारे निर्धारित केलेल्या युगाच्या वेळी आणि उपग्रह सिग्नलचा मागोवा ठेवून मोजले जाते, फेज बदल मूल्य रेकॉर्ड केले जाऊ शकते, परंतु निरीक्षणाच्या सुरूवातीस प्राप्तकर्ता आणि उपग्रह ऑसिलेटरच्या टप्प्याचे प्रारंभिक मूल्य अज्ञात आहे. प्रारंभिक युगाचा टप्पा पूर्णांक देखील अज्ञात आहे, म्हणजेच संपूर्ण आठवड्याची संदिग्धता केवळ डेटा प्रोसेसिंगमध्ये पॅरामीटर म्हणून सोडविली जाऊ शकते. फेज निरीक्षण मूल्याची अचूकता मिलिमीटर इतकी जास्त आहे, परंतु संपूर्ण परिघाची संदिग्धता सोडवणे हा मुख्य आधार आहे. म्हणून, फेज निरीक्षण मूल्य केवळ तेव्हाच वापरले जाऊ शकते जेव्हा सापेक्ष निरीक्षण आणि सतत निरीक्षण मूल्य असते आणि मीटर पातळीपेक्षा उत्तम स्थिती अचूकता फक्त फेज निरीक्षणे वापरली जाऊ शकतात.
पोझिशनिंग पद्धतीनुसार, जीपीएस पोझिशनिंग सिंगल-पॉइंट पोझिशनिंग आणि रिलेटिव पोझिशनिंग (डिफरन्शियल पोझिशनिंग) मध्ये विभागली गेली आहे. सिंगल-पॉइंट पोझिशनिंग हा रिसीव्हरच्या निरीक्षण डेटावर आधारित रिसीव्हरची स्थिती निर्धारित करण्याचा एक मार्ग आहे. हे केवळ स्यूडोरेंज निरीक्षणे वापरू शकते आणि खडबडीत नेव्हिगेशन आणि वाहने आणि जहाजांच्या स्थितीसाठी वापरली जाऊ शकते. रिलेटिव्ह पोझिशनिंग (डिफरेंशियल पोझिशनिंग) ही दोन पेक्षा जास्त रिसीव्हर्सच्या निरीक्षण डेटावर आधारित निरीक्षण बिंदूंमधील सापेक्ष स्थिती निर्धारित करण्याची एक पद्धत आहे. हे एकतर स्यूडोरेंज निरीक्षणे किंवा फेज निरीक्षणे वापरू शकते. Geodetic किंवा अभियांत्रिकी मोजमाप वापरले पाहिजे. सापेक्ष स्थितीसाठी फेज निरीक्षणे वापरा.
जीपीएस निरीक्षणेउपग्रह आणि प्राप्तकर्ता घड्याळातील फरक, वातावरणातील प्रसार विलंब, बहु-पथ प्रभाव आणि इतर त्रुटी समाविष्ट करा. पोझिशनिंग कॅल्क्युलेशन दरम्यान सॅटेलाइट ब्रॉडकास्ट इफेमेरिस त्रुटींमुळे देखील ते प्रभावित होतात. सर्वात सामान्य त्रुटी संबंधित स्थितीमुळे उद्भवतात. रद्द करणे किंवा कमकुवत करणे, त्यामुळे स्थिती अचूकता मोठ्या प्रमाणात सुधारली जाईल. ड्युअल-फ्रिक्वेंसी रिसीव्हर दोन फ्रिक्वेन्सीच्या निरीक्षणावर आधारित वातावरणातील आयनोस्फेरिक त्रुटीचा मुख्य भाग रद्द करू शकतो. ), ड्युअल-फ्रिक्वेंसी रिसीव्हर वापरावे.
