पायलटों के लिए ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस)

वैश्विक पोजिशनिंग सिस्टम या जीपीएस, जैसा कि आमतौर पर जाना जाता है, आधुनिक वायु नेविगेशन का एक महत्वपूर्ण घटक है और FAA के नेक्स्टजेन प्रोग्राम का एक अमूल्य घटक है।

जीपीएस डेटा पायलटों को सटीक त्रि-आयामी या चार-आयामी स्थान डेटा प्राप्त करने की अनुमति देता है। जीपीएस सिस्टम विमान के सटीक स्थान, साथ ही गति, ट्रैक, दूरी से या चौकियों और समय निर्धारित करने के लिए त्रिकोणासन का उपयोग करता है।

जीपीएस का इतिहास

संयुक्त राज्य अमेरिका की सेना ने पहली बार 1970 में नेविगेशन उपकरण के रूप में जीपीएस का उपयोग किया था। 1980 के दशक में, अमेरिकी सरकार ने जीपीएस को आम जनता के लिए नि: शुल्क उपलब्ध कराया, एक कैच के साथ: एक विशेष मोड, जिसे चयनात्मक उपलब्धता कहा जाता है, को सार्वजनिक उपयोगकर्ताओं के लिए जीपीएस की सटीकता को कम करने के लिए उद्देश्यपूर्ण रूप से सक्षम किया जाएगा, केवल सबसे सटीक। सैन्य के लिए जीपीएस का संस्करण।

2000 में, क्लिंटन प्रशासन के तहत, चयनात्मक उपलब्धता को बंद कर दिया गया था, और सेना ने जो लाभ उठाया था, उसी सटीकता को आम जनता के लिए उपलब्ध कराया गया था।

जीपीएस घटक

जीपीएस सिस्टम में तीन घटक होते हैं: अंतरिक्ष खंड, नियंत्रण खंड और उपयोगकर्ता खंड।

अंतरिक्ष घटक में लगभग 31 जीपीएस उपग्रह हैं। संयुक्त राज्य वायु सेना इन 31 उपग्रहों को संचालित करती है, साथ ही तीन से चार डिकमीशन वाले उपग्रहों को भी जरूरत पड़ने पर पुन: सक्रिय किया जा सकता है। किसी भी समय, न्यूनतम 24 उपग्रह एक विशेष रूप से डिजाइन की गई कक्षा में सक्रिय हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि कम से कम चार उपग्रह पृथ्वी के लगभग किसी भी बिंदु से एक ही समय में देखने के हैं। उपग्रहों की पेशकश करने वाला पूरा कवरेज जीपीएस सिस्टम को आधुनिक विमानन में सबसे विश्वसनीय नेविगेशन सिस्टम बनाता है।

नियंत्रण खंड विभिन्न रिसीवरों को उपग्रह संकेतों की व्याख्या और रिले करने के लिए उपयोग किए जाने वाले ग्राउंड स्टेशनों की एक श्रृंखला से बना है। ग्राउंड स्टेशनों में एक मास्टर कंट्रोल स्टेशन, एक वैकल्पिक मास्टर कंट्रोल स्टेशन, 12 ग्राउंड एंटेना और 16 मॉनिटरिंग स्टेशन शामिल हैं।

जीपीएस सिस्टम के उपयोगकर्ता खंड में सभी विभिन्न प्रकार के उद्योगों से विभिन्न रिसीवर शामिल हैं। राष्ट्रीय सुरक्षा, कृषि, अंतरिक्ष, सर्वेक्षण और मानचित्रण, जीपीएस प्रणाली में अंतिम उपयोगकर्ताओं के सभी उदाहरण हैं। विमानन में, उपयोगकर्ता आमतौर पर पायलट होता है, जो विमान के कॉकपिट में प्रदर्शन पर जीपीएस डेटा को देखता है।

यह काम किस प्रकार करता है

GPS उपग्रह हमारे ऊपर लगभग 12,000 मील की दूरी पर परिक्रमा करते हैं और हर 12 घंटे में एक कक्षा पूरी करते हैं। वे सौर ऊर्जा से संचालित होते हैं, मध्यम पृथ्वी की कक्षा में उड़ान भरते हैं और जमीन पर रिसीवर को रेडियो सिग्नल प्रेषित करते हैं।

ग्राउंड स्टेशन उपग्रहों को ट्रैक और मॉनिटर करने के लिए संकेतों का उपयोग करते हैं, और ये स्टेशन डेटा के साथ मास्टर कंट्रोल स्टेशन (MCS) प्रदान करते हैं। MCS तब उपग्रहों को सटीक स्थिति डेटा प्रदान करता है।

एक विमान में रिसीवर उपग्रहों की परमाणु घड़ियों से समय डेटा प्राप्त करता है। यह उस समय की तुलना करता है जो उपग्रह से रिसीवर तक जाने के लिए सिग्नल लेता है, और उस बहुत सटीक और विशिष्ट समय के आधार पर दूरी की गणना करता है। जीपीएस रिसीवर तीन उपग्रहों में त्रिभुज - तिथि का उपयोग करते हैं - जो एक सटीक दो आयामी स्थान निर्धारित करते हैं। कम से कम चार उपग्रहों को देखने और संचालन में, त्रि-आयामी स्थान डेटा प्राप्त किया जा सकता है।

जीपीएस त्रुटियां

आयनोस्फीयर हस्तक्षेप: उपग्रहों से संकेत वास्तव में धीमा हो जाता है क्योंकि यह पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरता है। GPS तकनीक औसत समय लगाकर इस त्रुटि के लिए जिम्मेदार है, जिसका अर्थ है कि त्रुटि अभी भी मौजूद है लेकिन सीमित है।

• घड़ी की त्रुटि: जीपीएस रिसीवर पर घड़ी जीपीएस उपग्रह पर परमाणु घड़ी की तरह सटीक नहीं हो सकती है, जिससे बहुत कम सटीकता की समस्या पैदा होती है।
• कक्षीय त्रुटि: कक्षा की गणना गलत हो सकती है, जिससे उपग्रह के सटीक स्थान का निर्धारण करने में अस्पष्टता हो सकती है।
• स्थिति त्रुटि: जीपीएस सिग्नल इमारतों, इलाके और यहां तक ​​कि विद्युत हस्तक्षेप से भी उछल सकते हैं। जीपीएस सिग्नल केवल तभी उपलब्ध होते हैं जब रिसीवर उपग्रह को "देख" सकता है, जिसका अर्थ है कि डेटा गायब हो जाएगा या ऊंची इमारतों, घने इलाके और भूमिगत के बीच गलत होगा।

जीपीएस का व्यावहारिक उपयोग

जीपीएस आज व्यापक रूप से विमानन के क्षेत्र के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है। आज निर्मित लगभग हर विमान मानक उपकरण के रूप में स्थापित एक जीपीएस यूनिट के साथ आता है। सामान्य विमानन, व्यावसायिक विमानन, और वाणिज्यिक विमानन सभी ने जीपीएस के लिए मूल्यवान उपयोग पाया है।

बुनियादी नेविगेशन और स्थिति डेटा से लेकर एयरस्पीड, ट्रैकिंग और हवाई अड्डे के स्थानों तक, जीपीएस एविएटर्स के लिए एक अनमोल उपकरण है।

IMC में उपयोग के लिए और अन्य IFR उड़ानों के लिए स्थापित जीपीएस इकाइयों को मंजूरी दी जा सकती है। इंस्ट्रूमेंट पायलट, स्थितिजन्य जागरूकता को बनाए रखने और इंस्ट्रूमेंट एप्रोच प्रक्रियाओं को उड़ाने में बेहद मददगार साबित होते हैं। हाथ में इकाइयाँ, जबकि IFR उपयोग के लिए अनुमोदित नहीं है, साधन विफलताओं के लिए एक सहायक बैक-अप हो सकता है, साथ ही किसी भी स्थिति में स्थितिजन्य जागरूकता बनाए रखने के लिए एक मूल्यवान उपकरण भी हो सकता है।

VFR उड़ाने वाले पायलट भी जीपीएस का उपयोग नेविगेशन उपकरण और पारंपरिक पायलट और बैक रेकनिंग तकनीक के लिए करते हैं।

सभी पायलट आपातकालीन स्थितियों में जीपीएस डेटा की सराहना कर सकते हैं, क्योंकि डेटाबेस उन्हें निकटतम हवाई अड्डे की खोज करने, समय एन मार्ग की गणना करने, बोर्ड पर ईंधन, सूर्यास्त और सूर्योदय का समय, और बहुत कुछ करने की अनुमति देगा।

हाल ही में, एफएए ने दृष्टिकोण के लिए WAAS GPS प्रक्रियाओं को सक्षम किया है, जो कि लंबवत मार्गदर्शन (LPV) दृष्टिकोण के साथ स्थानीय प्रदर्शन के रूप में पायलटों के लिए एक नया सटीक दृष्टिकोण पेश कर रहा है। यह एक सटीक दृष्टिकोण है जो राष्ट्रीय हवाई क्षेत्र प्रणाली को अधिक कुशल बनाने में सक्षम होगा और भविष्य में राष्ट्रीय हवाई क्षेत्र प्रणाली की जरूरतों को पूरा करने में सहायता करेगा।