گلوبل پوزیشننگ سسٹم یا GPS ایک گلوبل نیویگیشن سیٹلائٹ سسٹم (GNSS) ہے جو پوزیشننگ، نیویگیشن اور ٹائمنگ سسٹم (PNT) فراہم کرتا ہے۔ اسے ریاستہائے متحدہ کے محکمہ دفاع نے تیار کیا ہے۔ ڈی او ڈی) 1970 کی دہائی کے اوائل میں۔ دیگر سیٹلائٹ بیسڈ نیویگیشن سسٹم ہیں جیسے روس کا گلوناس ، یورپ کا گیلیلیو اور چین کا بی ڈاؤ ، لیکن امریکہ کا گلوبل پوزیشننگ سسٹم (GPS) اور روسی گلوبل نیوی گیشن سیٹلائٹ سسٹم (GLONASS) واحد مکمل طور پر کام کرنے والا سیٹلائٹ ہے نیویگیشن سسٹم بالترتیب 32 سیٹلائٹ برج اور 27 سیٹلائٹ برج کے ساتھ۔ GPS ٹیکنالوجی کی ترقی سے پہلے، نیویگیشن کے لیے اہم امداد (سمندر، زمین یا پانی میں) نقشے اور کمپاس ہیں۔ GPS کے متعارف ہونے کے ساتھ، دو میٹر یا اس سے کم پوزیشن کی درستگی کے ساتھ نیویگیشن اور مقام کی پوزیشننگ بہت آسان ہو گئی ہے۔ GPSGPS کی ساخت کا جائزہ جی پی ایس سیگمنٹس اسپیس سیگمنٹ کنٹرول سیگمنٹ یوزر سیگمنٹ کے ورکنگ اصول GPSD کے محل وقوع کا تعین کرنا اور سیٹلائٹ کے درمیان سیٹلائنس سیٹلائنس کا تعین کرنا۔ 2-D طیارے میں رسیور 3D اسپیس میں وصول کنندہ کی پوزیشن GPS وصول کنندگان کی اقسام گلوبل پوزیشننگ سسٹم (GPS) کی تاریخ GPS کی ترقی سے پہلے ، امریکہ کی طرف سے LORAN (زمینی رینج نیوی گیشن) جیسے زمین پر مبنی نیویگیشن سسٹم اور برطانیہ کی طرف سے ڈیکا نیویگیٹر سسٹم نیویگیشن کے لیے اہم ٹیکنالوجیز ہیں۔ یہ دونوں تکنیکیں ریڈیو لہروں پر مبنی ہیں اور حدود چند سینکڑوں کلومیٹر تک محدود تھیں۔ 1960 کی دہائی کے اوائل میں ، ریاستہائے متحدہ کی تین سرکاری تنظیمیں یعنی نیشنل ایروناٹکس اینڈ اسپیس ایڈمنسٹریشن (ناسا) ، ڈیپارٹمنٹ آف ڈیفنس (ڈی او ڈی) اور ٹرانسپورٹیشن ڈیپارٹمنٹ (DoT) نے کئی دیگر اداروں کے ساتھ مل کر سیٹلائٹ پر مبنی نیویگیشن سسٹم تیار کرنا شروع کیا جس کا مقصد اعلیٰ درستگی، موسم سے آزاد آپریشن اور عالمی کوریج فراہم کرنا ہے۔ یہ نظام سب سے پہلے ایک فوجی نظام کے طور پر تیار کیا گیا تھا تاکہ امریکی فوج کی ضروریات کو پورا کیا جا سکے۔ امریکہ فوج نے نیوسٹار کے ساتھ ساتھ نیوی گیشن کے ساتھ ساتھ ہتھیاروں کے نظام کو نشانہ بنانے اور میزائل گائیڈنگ سسٹم کے لیے استعمال کیا۔ دشمنوں کے اس نیویگیشن سسٹم کو امریکہ کے خلاف استعمال کرنے کا امکان اس کی بنیادی وجہ ہے کہ عام شہریوں کو اس تک رسائی نہیں دی گئی۔ پہلا NAVSTAR سیٹلائٹ 1978 میں لانچ کیا گیا اور 1994 تک 24 سیٹلائٹس کا مکمل برج مدار میں رکھا گیا اور اس طرح یہ مکمل طور پر آپریشنل ہے 1996 میں ، امریکہ۔ حکومت نے عام شہریوں کے لیے جی پی ایس کی اہمیت کو تسلیم کیا اور دوہری استعمال کا نظام قرار دیا ، جس سے فوجی اور شہری دونوں تک رسائی حاصل ہوئی۔ چند سیٹلائٹ جو بیک وقت مشاہدہ کیے جاتے ہیں۔ ان سیٹلائٹس کی پوزیشن پہلے ہی معلوم ہے اور اس لیے ان میں سے چار سیٹلائٹ اور رسیور کے درمیان فاصلے کی پیمائش کرکے جی پی ایس رسیور کی پوزیشن کے تین کوآرڈینیٹ یعنی عرض بلد ، طول البلد اور بلندی قائم کی جا سکتی ہے۔ چونکہ رسیور کی پوزیشن میں تبدیلی کا درست تعین کیا جا سکتا ہے ، اس لیے ریسیور کی رفتار کا تعین بھی کیا جا سکتا ہے۔ سیگمنٹ. اس میں، کنٹرول سیگمنٹ اور اسپیس سیگمنٹ کو ریاستہائے متحدہ کی فضائیہ تیار، چلاتی اور دیکھ بھال کرتی ہے۔ مندرجہ ذیل تصویر میں GPS سسٹم کے تین حصوں کو دکھایا گیا ہے۔ اسپیس سیگمنٹ GPS کا اسپیس سیگمنٹ (SS) 24 سیٹلائٹس کے برج پر مشتمل ہے جو زمین کے گرد تقریباً گول مدار میں گردش کر رہے ہیں۔ سیٹلائٹس کو چھ مداری طیاروں میں رکھا گیا ہے جس میں ہر مداری طیارہ چار سیٹلائٹس پر مشتمل ہے۔ مداری طیاروں کا جھکاؤ اور سیٹلائٹس کی پوزیشننگ کو ایک خاص طریقے سے ترتیب دیا گیا ہے کہ زمین کے کسی بھی مقام سے کم از کم چھ سیٹلائٹ ہمیشہ نظر آتے ہیں۔ سیٹلائٹس کو میڈیم ارتھ مدار (MEO) میں تقریباً 20,000 کلومیٹر کی بلندی پر رکھا گیا ہے۔ فالتو پن کو بڑھانے اور درستگی کو بہتر بنانے کے لیے ، برج میں GPS سیٹلائٹس کی کل تعداد بڑھا کر 32 کر دی گئی ہے جن میں سے 31 سیٹلائٹ آپریشنل ہیں۔ اور ٹریکنگ اسٹیشن۔ کنٹرول سیگمنٹ کا بنیادی کام جی پی ایس سیٹلائٹ کی پوزیشن کو ٹریک کرنا اور مینیوورنگ کمانڈز کی مدد سے انہیں مناسب مدار میں برقرار رکھنا ہے۔ مزید برآں، کنٹرول سسٹم آن بورڈ سسٹم کی سالمیت، ماحولیاتی حالات، ایٹم کلاک سے ڈیٹا کا تعین اور برقرار رکھتا ہے۔ اور دیگر پیرامیٹرز۔ GPS کنٹرول سیگمنٹ کو دوبارہ چار ذیلی نظاموں میں تقسیم کیا گیا ہے: ایک نیا ماسٹر کنٹرول اسٹیشن (NMCS) ، ایک متبادل ماسٹر کنٹرول اسٹیشن (AMCS) ، چار گراؤنڈ اینٹینا (GAs) اور مانیٹر اسٹیشنوں کا ایک عالمی نیٹ ورک (MSs)۔ GPS سیٹلائٹ نکشتر کے لیے مرکزی کنٹرول نوڈ ماسٹر کنٹرول اسٹیشن (MSC) ہے۔ یہ شریور ایئر فورس بیس، کولوراڈو پر واقع ہے اور 24×7 چلاتا ہے۔ ماسٹر کنٹرول اسٹیشن کی اہم ذمہ داریاں ہیں: سیٹلائٹ کی دیکھ بھال، پے لوڈ کی نگرانی، جوہری گھڑیوں کو ہم آہنگ کرنا، سیٹلائٹ کی تدبیر، GPS سگنل کی کارکردگی کا انتظام، نیویگیشن میسج ڈیٹا اپ لوڈ کرنا، پتہ لگانا۔ GPS سگنلنگ کی ناکامیاں اور ان ناکامیوں کا جواب۔ کئی مانیٹر اسٹیشن (MS) ہیں لیکن ان میں سے چھ اہم ہیں۔ وہ ہوائی ، کولوراڈو اسپرنگس ، ایسینشن آئی لینڈ ، ڈیاگو گارسیا ، کوجالین اور کیپ کیناورل میں واقع ہیں۔ یہ مانیٹر اسٹیشن مسلسل سیٹلائٹس کی پوزیشن کو ٹریک کرتے ہیں اور ڈیٹا کو مزید تجزیہ کے لیے ماسٹر کنٹرول اسٹیشن کو بھیجا جاتا ہے۔ سیٹلائٹ تک ڈیٹا منتقل کرنے کے لیے، چار گراؤنڈ اینٹینا (GA) ہیں جو Ascension Island، Cape Canaveral، Diego Garcia اور کوجالین۔ یہ اینٹینا سیٹلائٹ سے ڈیٹا کو اپ لنک کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں اور ڈیٹا کچھ بھی ہو سکتا ہے جیسے گھڑی کی اصلاح ، ٹیلی میٹری کمانڈز اور نیویگیشن پیغامات پوزیشننگ اور وقت عام طور پر، GPS خدمات تک رسائی حاصل کرنے کے لیے، صارف کو GPS ریسیور جیسے اسٹینڈ - اکیلے GPS ماڈیولز، موبائل فونز جو GPS فعال ہیں اور GPS کنسولز سے لیس ہونا پڑتا ہے۔ ان GPS ریسیورز کے ساتھ، شہری صارفین معیاری پوزیشن، درست جان سکتے ہیں۔ وقت اور رفتار جبکہ فوج انہیں درست پوزیشننگ ، میزائل رہنمائی ، نیویگیشن وغیرہ کے لیے استعمال کرتی ہے GPS کے کام کرنے والے اصول GPS وصول کنندگان کی مدد سے ہم زمین پر کہیں بھی کسی شے کی پوزیشن کا حساب دو جہتی یا تین جہتی خلا میں کر سکتے ہیں . اس کے لیے ، GPS وصول کرنے والے ایک ریاضی کا طریقہ استعمال کرتے ہیں جسے Trilateration کہتے ہیں ، ایک ایسا طریقہ جس کے ذریعے کسی چیز کی پوزیشن کا تعین کیا جا سکتا ہے اور اس چیز کے درمیان فاصلے کی پیمائش کی جا سکتی ہے جو پہلے سے معلوم پوزیشنوں کے ساتھ ہے۔ رسیور کا مقام معلوم کرنے کے لیے ، رسیور ماڈیول کو درج ذیل دو چیزوں کو جاننا ہوگا: the خلا میں سیٹلائٹ کا مقام اور Sat سیٹلائٹ اور GPS ریسیور کے درمیان فاصلہ سیٹلائٹ کے مقام کا تعین کرنا سیٹلائٹ ، GPS وصول کرنے والے GPS سیٹلائٹ کے ذریعے منتقل ہونے والے دو قسم کے ڈیٹا کا استعمال کرتے ہیں: الماناک ڈیٹا اور Ephemeris ڈیٹا۔ GPS سیٹلائٹ مسلسل اپنی متوقع پوزیشن منتقل کرتے ہیں۔ اس ڈیٹا کو المناک ڈیٹا کہا جاتا ہے، جسے وقتاً فوقتاً اپ ڈیٹ کیا جاتا ہے جب سیٹلائٹ مدار میں حرکت کرتا ہے۔ یہ ڈیٹا GPS وصول کنندہ کے ذریعہ موصول ہوتا ہے اور اس کی میموری میں محفوظ ہوتا ہے۔ Almanac ڈیٹا کی مدد سے، GPS ریسیور سیٹلائٹ کے مدار کا تعین کر سکتا ہے اور یہ بھی کہ سیٹلائٹ کہاں ہیں؟ ان کا اصل راستہ۔ ماسٹر کنٹرول اسٹیشن (MCS) وقف مانیٹر اسٹیشنز (MS) کے ساتھ سیٹلائٹ کے راستے کو ٹریک کرتا ہے اور دیگر معلومات جیسے کہ اونچائی، رفتار، مدار اور مقام۔ سیٹلائٹ کو بھیجا گیا تاکہ وہ بالکل درست پوزیشن میں رہیں۔ MCS کی طرف سے سیٹلائٹ کو بھیجے جانے والے اس مداری ڈیٹا کو Ephemeris Data کہا جاتا ہے۔ سیٹلائٹ، یہ ڈیٹا حاصل کرنے کے بعد، اپنی پوزیشن کو درست کرتا ہے اور یہ ڈیٹا GPS وصول کنندہ کو بھی بھیجتا ہے۔ دونوں ڈیٹا کی مدد سے یعنی الماناک اور افیمیرس ، جی پی ایس وصول کرنے والا ہر وقت سیٹلائٹ کی صحیح پوزیشن جان سکتا ہے۔ GPS وصول کنندہ سے سیٹلائٹ کے فاصلے کا حساب لگانے کا فارمولا ذیل میں دیا گیا ہے: فاصلہ = روشنی کی رفتار x سیٹلائٹ سگنل کا ٹرانزٹ ٹائم یہاں ، ٹرانزٹ ٹائم سیٹلائٹ سگنل کے ذریعے لیا گیا وقت ہے (ریڈیو لہروں کی شکل میں سگنل ، سیٹلائٹ کے ذریعہ GPS وصول کنندہ کو بھیجا گیا) رسیور تک پہنچنے کے لیے۔ روشنی کی رفتار ایک مستقل قدر ہے اور C = 3 x 108 m/s کے برابر ہے۔ وقت کا حساب لگانے کے لیے، پہلے ہمیں سیٹلائٹ کے ذریعے بھیجے گئے سگنل کو سمجھنا ہوگا۔ سیٹلائٹ کے ذریعے منتقل کیے جانے والے ٹرانس کوڈ سگنل کو Pseudo Random Noise (PRN) کہا جاتا ہے۔ جیسے ہی سیٹلائٹ اس کوڈ کو تیار کرتا ہے اور منتقل کرنا شروع کرتا ہے، GPS وصول کنندہ بھی وہی کوڈ تیار کرنا شروع کر دیتا ہے اور ان کو ہم آہنگ کرنے کی کوشش کرتا ہے۔ GPS وصول کنندہ پھر سیٹلائٹ کے ساتھ مطابقت پذیر ہونے سے پہلے وصول کنندہ کے تیار کردہ کوڈ کو جس قدر تاخیر سے گزرنا پڑتا ہے اس کا حساب لگاتا ہے۔ ایک بار سیٹلائٹس کا مقام اور GPS ریسیور سے ان کا فاصلہ معلوم ہو جائے تو پھر 2D اسپیس یا 3D اسپیس میں GPS ریسیور کی پوزیشن معلوم کرنے کے لیے درج ذیل طریقہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ 2-D پلین میں ریسیور کی پوزیشن 2 میں چیز یا GPS رسیور کی پوزیشن تلاش کرنے کے لیے - جہتی جگہ یعنی۔ ایک XY طیارہ ، ہمیں صرف GPS رسیور اور دو سیٹلائٹ کے درمیان فاصلہ تلاش کرنے کی ضرورت ہے۔ D1 اور D2 کو بالترتیب سیٹلائٹ 1 اور سیٹلائٹ 2 سے وصول کنندہ کا فاصلہ ہونے دیں۔ اب، مرکز میں سیٹلائٹ اور D1 اور D2 کے رداس کے ساتھ، XY جہاز پر ان کے گرد دو دائرے کھینچیں۔ مندرجہ بالا تصویر میں اس کیس کی تصویری نمائندگی دکھائی گئی ہے۔ اگر سیٹلائٹ کے اوپر کے علاقے کو خارج کر دیا جائے تو ، ہم سیٹلائٹ کے نیچے دائروں کے چوراہے کے مقام پر GPS وصول کنندہ کی پوزیشن کی نشاندہی کر سکتے ہیں۔ 2-D یا XY طیارہ۔ لیکن حقیقی دنیا 3 جہتی جگہ ہے اور ہمیں GPS وصول کرنے والے کی 3 جہتی پوزیشن کا تعین کرنے کی ضرورت ہے۔ اس کا عرض البلد، طول البلد اور اونچائی۔ ہم GPS وصول کرنے والے کے 3 جہتی مقام کا تعین کرنے کے لیے ایک مرحلہ وار طریقہ کار دیکھیں گے۔ 3D اسپیس میں وصول کنندہ کی پوزیشن آئیے ہم فرض کریں کہ GPS وصول کنندہ کے حوالے سے سیٹلائٹ کے مقامات پہلے سے معلوم ہیں۔ اگر سیٹلائٹ 1 ریسیور سے D1 کے فاصلے پر ہے، تو یہ واضح ہے کہ ریسیور کی پوزیشن کرہ کی سطح کے کسی بھی حصے میں ہو سکتی ہے جو سیٹلائٹ 1 کے ساتھ مرکز کے طور پر اور D1 اس کے رداس کے طور پر بنتا ہے۔ ریسیور سے دوسرا سیٹلائٹ (سیٹیلائٹ 2) D2 ہے، پھر ریسیور کی پوزیشن مرکزوں پر بالترتیب سیٹلائٹ 1 اور 2 کے ساتھ ریڈی ڈی 1 اور ڈی 2 کے ساتھ دو کرہوں کے مل کر بننے والے دائرے تک محدود ہوسکتی ہے۔ اس تصویر سے ، GPS وصول کنندہ کی پوزیشن کو چوراہے کے دائرے پر ایک نقطہ تک کم کیا جاسکتا ہے۔ اگر ہم ایک تیسرا سیٹلائٹ (سیٹلائٹ 3) جی پی ایس رسیور سے ڈی 3 کے فاصلے کے ساتھ موجودہ دو سیٹلائٹ میں شامل کرتے ہیں ، تو رسیور کا مقام تین دائروں کے چوراہے تک محدود ہے یعنی دونوں میں سے کوئی ایک نقطہ۔ حقیقی وقت کے حالات میں، دو پوزیشنوں میں سے ایک پر واقع GPS ریسیور کا ابہام قابل عمل نہیں ہے۔ اسے ریسیور سے فاصلہ D4 کے ساتھ چوتھا سیٹلائٹ (سیٹیلائٹ 4) متعارف کروا کر حل کیا جا سکتا ہے۔ چوتھا سیٹلائٹ GPS ریسیور کے مقام کو ممکنہ دو مقامات سے پن پوائنٹ کر سکے گا جن کا تعین پہلے صرف تین سیٹلائٹ سے کیا گیا تھا۔ اس لیے ، اصل وقت میں ، کم از کم 4 سیٹلائٹ کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ اس چیز کا صحیح مقام معلوم کیا جا سکے۔ جی پی ایس وصول کرنے والوں کا جی پی ایس عام شہری اور فوجی دونوں استعمال کرتے ہیں۔ لہذا ، GPS وصول کرنے والے کی اقسام کو شہری GPS وصول کنندگان اور فوجی GPS وصول کنندگان میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ لیکن درجہ بندی کا معیاری طریقہ اس قسم کے کوڈ پر مبنی ہے جس کو وصول کرنے والا پتہ لگاسکتا ہے۔ بنیادی طور پر ، دو قسم کے کوڈز ہیں جو GPS سیٹلائٹ منتقل کرتا ہے: موٹے حصول کا کوڈ (C/A Code) اور P - Code۔ صارفین کے GPS وصول کنندہ یونٹ صرف C/A کوڈ کا پتہ لگاسکتے ہیں۔ یہ کوڈ درست نہیں ہے اور اسی وجہ سے سویلین پوزیشننگ سسٹم کو سٹینڈرڈ پوزیشننگ سروس (SPS) کہا جاتا ہے. فوج کے ذریعہ استعمال ہونے والے پوزیشننگ سسٹم کو Precise Positioning Service (PPS) کہا جاتا ہے۔ GPS وصول کنندگان کی درجہ بندی ان سگنلز کو ڈی کوڈ کرنے کی صلاحیت کی بنیاد پر کی جا سکتی ہے۔ تجارتی طور پر دستیاب GPS ریسیورز کی درجہ بندی کرنے کا ایک اور طریقہ سگنلز وصول کرنے کی صلاحیت پر مبنی ہے۔ اس طریقہ کار کو استعمال کرتے ہوئے ، GPS وصول کنندگان میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: سنگل - فریکوئنسی کوڈ وصول کنندگان سنگل - فریکوئنسی کیریئر - ہموار کوڈ وصول کنندگان - فریکوئینسی کوڈ اور کیریئر وصول کنندگان - فریکوئینسی وصول کنندگان گلوبل پوزیشننگ سسٹم (GPS) کی درخواستیں گلوبل انفراسٹرکچر کا ایک لازمی حصہ بن چکی ہیں ، انٹرنیٹ کی طرح. جدید زندگی کے مختلف پہلوؤں میں پھیلنے والی ایپلی کیشن کی وسیع رینج کی ترقی میں GPS کلیدی عنصر رہا ہے۔ بڑے پیمانے پر مینوفیکچرنگ میں اضافہ اور اجزاء کی چھوٹی کاری نے GPS وصول کنندگان کی قیمت میں کمی کی ہے۔ ایپلی کیشنز کی ایک چھوٹی سی فہرست جہاں GPS اہم کردار ادا کرتا ہے ذیل میں ذکر کیا گیا ہے۔ جدید زراعت نے GPS کی مدد سے پیداوار میں اضافہ دیکھا ہے۔ کسان جدید الیکٹرانک آلات کے ساتھ جی پی ایس ٹیکنالوجی کا استعمال کر رہے ہیں تاکہ فیلڈ ایریا ، اوسط پیداوار ، ایندھن کی کھپت ، فاصلہ طے شدہ وغیرہ کے بارے میں درست معلومات حاصل کر سکیں۔ GPS ان گاڑیوں کو نیویگیشن اور پوزیشننگ کے قابل بناتا ہے۔ شہری نیویگیشن کے مقصد کے لیے GPS ریسیورز کا استعمال کرتے ہیں۔ GPS ریسیور ایک وقف شدہ ماڈیول یا موبائل فون اور کلائی کی گھڑیوں میں سرایت شدہ ماڈیول ہو سکتا ہے۔ وہ ٹریکنگ ، روڈ ٹرپ ، ڈرائیونگ وغیرہ میں بہت مددگار ہیں۔ اضافی خصوصیات میں گاڑی کا درست وقت اور رفتار شامل ہے۔ آگ اور ایمبولینس جیسی ہنگامی خدمات جی پی ایس کے ذریعے تباہی کے مقام کی درست پوزیشننگ سے فائدہ اٹھاتی ہیں اور وقت پر جواب دینے کی صلاحیت رکھتی ہیں۔ رہنمائی کے نظام ، وغیرہ بہت سی دوسری ایپلی کیشنز ہیں جہاں جی پی ایس کا استعمال کیا جا رہا ہے یا مستقبل میں استعمال کی بہت بڑی گنجائش ہے۔ متعلقہ پوسٹس: وائرلیس کمیونیکیشن: تعارف ، اقسام اور ایپلی کیشنز ملٹی پلیکسر اور ڈیملیٹ پلیکسر آپ کا انٹرنیٹ کیوں منقطع رہتا ہے؟ ایمبیڈڈ سی پروگرام کی بنیادی باتیں ایم ای ایم ایس سینسر کیا ہیں؟

پچھلا:گاس قانون کیا ہے: فارمولا اور اس کا اخذ

اگلے:گن ڈائیوڈ کیا ہے: تعمیر اور اس کا کام

ایک پیغام چھوڑ دیں

پیغام کی فہرست

تبصرہ لوڈ کر رہا ہے ...