डिजिटल कम्पास का सिद्धांत

विशेष रूप से अंत उत्पादों के हिस्से के रूप में एंड्रॉइड मोबाइल प्लेटफॉर्म और जीपीएस चिप्स के व्यापक उपयोग के कारण, मुझे एक डिजिटल कम्पास के विचार में दिलचस्पी हो गई, जिसके चारों ओर अब बहुत सारे सवाल उठते हैं।

इसलिए, जिस वस्तु पर हम विचार कर रहे हैं, वह एक कम्पास है, जो उपग्रह नेविगेशन प्रणालियों के उपयोग से निर्देशांक निर्धारित करने पर निर्माण के सिद्धांत पर आधारित है। हालांकि, व्यवहार में ऐसे मामले होते हैं जब कम्पास मैग्नेटोरेसिस्टर्स (ब्लॉक को निरपेक्ष स्थान में किसी वस्तु की स्थिति से प्रतिरोध को बदलने का सिद्धांत) या एक रिसीवर के रूप में हॉल तत्वों को शामिल करता है। दूसरी ओर, हॉल के तत्व, सूक्ष्म तंत्र के आधार पर बनाए जाते हैं जो किसी विशेष मामले में चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के लिए अत्यधिक संवेदनशील होते हैं, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में सिलिकॉन वेफर पर प्रभार के वितरण में परिवर्तन। मैग्नेटोरेसिस्टर्स और हॉल तत्वों पर आधारित उपकरण "सामूहिक" प्रकार की प्रणालियों के विपरीत, एक स्वायत्त मापने वाले उपकरण के रूप में, अपने शास्त्रीय रूप में कम्पास का प्रतिनिधित्व करते हैं, इनपुट जानकारी जिसके लिए सीधे उपग्रह सिग्नल के रूप में आता है। नतीजतन, सूचना के बाहरी स्रोत से बंधे सिस्टम अनिवार्य रूप से एक कम्पास के रूप में ट्रैक कोण के संकेत के साथ डिवाइस हैं।

चूंकि व्यवहार में हम नेविगेशन सिस्टम का उपयोग करके स्थान और दिशा का निर्धारण करने के साथ सबसे अधिक बार काम कर रहे हैं, इसलिए इसका उदाहरण कम से कम एंड्रॉइड के साथ इसके मैप्स एप्लिकेशन के साथ है, इस विशेष उपयोग के मामले के एल्गोरिथ्म के संचालन का सिद्धांत नीचे दिया गया है:
1. उपग्रहों से संकेतों का उपयोग करते हुए, हम उपग्रह नेविगेशन सिस्टम के रिसीवर के निर्देशांक की रीडिंग लेते हैं (और, तदनुसार, ऑब्जेक्ट)
2. हम उस समय को ध्यान में रखते हैं जिस पर निर्देशांक का निर्धारण किया गया था।
3. हम एक निश्चित समय अंतराल की प्रतीक्षा करते हैं, बेहतर परिणामों के लिए पर्याप्त कम।
4. ऑब्जेक्ट के स्थान को फिर से निर्धारित करें।
5. दो बिंदुओं के प्राप्त निर्देशांक और समय अंतराल के आकार के वेग वेक्टर की गणना की सबसे सरल नेविगेशन समस्या हल हो गई है, जिसके बाद वेक्टर को जानने के बाद, हम आसानी से प्राप्त करते हैं:
a) आंदोलन की दिशा
ख) गति की गति
6. चरण 2 पर जाता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, एल्गोरिथ्म के संचालन को चक्रीय रूप से प्रदान किया गया है और अगले वेक्टर की शुरुआत के लिए शुरुआती बिंदु अंतिम समय अंतराल के लिए गाइड वेक्टर का अंत होगा।
इस विधि के नुकसान, डिजिटल कम्पासिंग के अनुप्रयोग में हैं:
यदि ऑब्जेक्ट निरपेक्ष स्थान पर गतिहीन है, तो आप गति की दिशा का पता लगाने में सक्षम नहीं होंगे, इस मामले में निर्देशांक के निर्धारण बिंदु मेल खाते हैं।
एक अपवाद के रूप में, बल्कि बड़ी वस्तुओं (उदाहरण के लिए, बड़े समुद्री जहाजों), जहां 2 रिसीवर (उदाहरण के लिए, धनुष और स्टर्न पर) स्थापित करना संभव है। इस प्रकार, दो बिंदुओं के निर्देशांक तुरंत प्राप्त किए जा सकते हैं, भले ही ऑब्जेक्ट स्थिर हो, और चरण 5 पर जाएं।
स्थान की त्रुटियों के प्रसार के कारण उपग्रह पोजिशनिंग सिस्टम द्वारा निर्देशांक निर्धारित करने की सटीकता और धीमी गति से चलती वस्तुओं पर इसके प्रभाव को ध्यान में रखना भी आवश्यक है।