জিপিএস মডিউল পজিশনিং-এর মূলনীতি, বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগ

জিপিএস মডিউল কি?

জিপিএস মডিউল একটি জিপিএস সিগন্যাল রিসিভার। এটি একটি কম্পিউটার বা মোবাইল ফোনের সাথে বেতার ব্লুটুথ বা তারযুক্ত সংযোগের মাধ্যমে সংযুক্ত করা যেতে পারে,এবং এটি কম্পিউটার বা মোবাইল ফোনের জিপিএস সফটওয়্যারে প্রাপ্ত জিপিএস সংকেত প্রেরণ করেজিপিএস পজিশনিং মডিউলকে আমরা প্রায়শই ব্যবহারকারী অংশ বলে থাকি। এটি উপগ্রহের সম্প্রচারিত সি / এ কোড সংকেত গ্রহণ করে এবং ডিমডুলেট করে, 1575.42 মেগাহার্টজ ফ্রিকোয়েন্সি সহ, ঠিক একটি "রেডিও" এর মতো।জিপিএস মডিউল সিগন্যাল সম্প্রচার করে না এবং এটি একটি প্যাসিভ পজিশনিং ডিভাইস.
জিপিএস মডিউলটির প্রয়োগের মূল চাবিকাঠিটি সিরিয়াল যোগাযোগ প্রোটোকল, অর্থাৎ মডিউলের প্রাসঙ্গিক ইনপুট এবং আউটপুট প্রোটোকল ফর্ম্যাটটি তৈরিতে রয়েছে।এর মধ্যে মূলত ডেটা টাইপ এবং তথ্য ফরম্যাট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যার মধ্যে ডাটা টাইপ প্রধানত বাইনারি তথ্য এবং NMEA (ন্যাশনাল মেরিন ইলেকট্রনিক্স অ্যাসোসিয়েশন) ডাটা তথ্য অন্তর্ভুক্ত।এই দুই ধরনের তথ্য সিরিয়াল পোর্ট মাধ্যমে জিপিএস রিসিভারের সাথে যোগাযোগ করা যেতে পারে.
জিপিএস মডিউল প্রতিটি উপগ্রহের সাথে ছদ্ম দূরত্ব গণনা করে এবং দূরত্ব ছেদ পদ্ধতি ব্যবহার করে রিসিভারের চারটি পরামিতি, যথা দ্রাঘিমাংশ, অক্ষাংশ,উচ্চতা এবং সময় সংশোধনএই পদ্ধতির সুবিধা হল এর দ্রুত পয়েন্ট পজিশনিং গতি, কিন্তু ত্রুটি বড়। প্রাথমিক পজিশনিং মডিউলের জন্য, গণনায় কমপক্ষে 4 টি উপগ্রহ জড়িত থাকতে হবে,যাকে বলা হয় থ্রিডি পজিশনিং৩টি স্যাটেলাইটের সাহায্যে ২ ডি পজিশনিং করা সম্ভব, কিন্তু সঠিকতা খুব একটা ভালো নয়।জিপিএস মডিউল ধারাবাহিক যোগাযোগ পোর্টের মাধ্যমে NMEA ফরম্যাটে অবস্থান তথ্য এবং সহায়ক তথ্য অবিচ্ছিন্নভাবে আউটপুট করে, যা রিসিভার দ্বারা নির্বাচন এবং প্রয়োগ করা যেতে পারে।

জিপিএস মডিউল পজিশনিং এর নীতি
২৪টি জিপিএস স্যাটেলাইট ১২,০০০ কিলোমিটার উচ্চতায় পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করে, প্রতি ১২ ঘণ্টায় একটি প্রদক্ষিণ সম্পন্ন করে।এটি পৃথিবীর যে কোন স্থানে একসাথে চারটির বেশি উপগ্রহ পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম করে.
যেহেতু উপগ্রহের অবস্থান সঠিকভাবে জানা আছে, জিপিএস পর্যবেক্ষণে,উপগ্রহ থেকে রিসিভারের দূরত্ব গণনা করা যেতে পারে তিন মাত্রিক স্থানাঙ্ক ব্যবস্থার দূরত্ব সূত্র ব্যবহার করে. তিনটি উপগ্রহের সাহায্যে পর্যবেক্ষণ পয়েন্টের অবস্থান (এক্স, ওয়াই, জেড) সমাধানের জন্য তিনটি সমীকরণ তৈরি করা যেতে পারে।উপগ্রহের ঘড়ি এবং রিসিভারের ঘড়ির মধ্যে ত্রুটি বিবেচনা করে, আসলে চারটি অজানা আছেঃ এক্স, ওয়াই, জেড এবং ঘড়ির পার্থক্য। অতএব, সমাধানের জন্য চারটি সমীকরণ গঠনের জন্য একটি চতুর্থ উপগ্রহ প্রবর্তন করা প্রয়োজন, যার ফলে দ্রাঘিমাংশ পাওয়া যায়,পর্যবেক্ষণ পয়েন্টের অক্ষাংশ এবং উচ্চতা.
আসলে, রিসিভার চারটিরও বেশি উপগ্রহকে লক করতে পারে। এই সময়ে রিসিভার উপগ্রহগুলোকে তাদের নক্ষত্রমণ্ডলের বন্টন অনুযায়ী বিভিন্ন দলে ভাগ করতে পারে।প্রতিটি গ্রুপে চারটি উপগ্রহ রয়েছেতারপর, অ্যালগরিদমের মাধ্যমে, এটি অবস্থান নির্ধারণের জন্য সর্বনিম্ন ত্রুটির সাথে গ্রুপটি নির্বাচন করতে পারে, যার ফলে নির্ভুলতা উন্নত হয়।
উপগ্রহের কক্ষপথ এবং ঘড়ির ত্রুটির কারণে, পাশাপাশি সংকেতটিতে ট্রপোস্ফিয়ার এবং আয়োনোস্ফিয়ারের প্রভাবের কারণে, বেসামরিক জিপিএসের অবস্থান নির্ধারণের নির্ভুলতা মাত্র ১০ মিটার।অবস্থান সঠিকতা উন্নত করতে, ডিফারেনশিয়াল জিপিএস (ডিজিপিএস) প্রযুক্তি সাধারণত গৃহীত হয়। জিপিএস পর্যবেক্ষণের জন্য একটি রেফারেন্স স্টেশন (ডিজিপিএস স্টেশন) প্রতিষ্ঠিত হয়।পরিচিত রেফারেন্স স্টেশনের সুনির্দিষ্ট স্থানাঙ্ক ব্যবহার করে এবং পর্যবেক্ষণের মানগুলির সাথে তাদের তুলনা করে, একটি সংশোধন ফ্যাক্টর পাওয়া যায় এবং জনসাধারণের কাছে প্রকাশ করা হয়। এই সংশোধন ফ্যাক্টরটি পাওয়ার পরে, রিসিভারটি এটি তার নিজস্ব পর্যবেক্ষণ মানগুলির সাথে তুলনা করে, বেশিরভাগ ত্রুটিগুলি নির্মূল করে,এবং আরো সঠিক অবস্থান অর্জনগবেষণায় দেখা গেছে যে ডিজিপিএস ব্যবহার করে অবস্থান নির্ধারণের নির্ভুলতা ৫ মিটার পর্যন্ত বাড়ানো যায়।