GPS signals
سیٹلائٹ نیویگیشن کو فعال کرنے کے لیے گلوبل پوزیشننگ سسٹم سیٹلائٹ کے ذریعے جی پی ایس سگنلز نشر کیے جاتے ہیں۔ زمین کی سطح پر یا اس کے قریب وصول کنندگان اس معلومات کا استعمال کرتے ہوئے مقام، وقت اور رفتار کا تعین کر سکتے ہیں۔ جی پی ایس سیٹلائٹ نکشتر کو اسپیس ڈیلٹا 8، یونائیٹڈ سٹیٹس اسپیس فورس کے سیکنڈ اسپیس آپریشنز اسکواڈرن (2 ایس او پی ایس) کے ذریعے چلایا جاتا ہے۔ جی پی ایس سگنلز میں رینجنگ سگنلز شامل ہیں، جو سیٹلائٹ کے فاصلے کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتے ہیں، اور نیویگیشن پیغامات۔ نیویگیشن پیغامات میں ایفیمیرس ڈیٹا شامل ہوتا ہے، جو مدار میں ہر سیٹلائٹ کی پوزیشن کا حساب لگانے کے لیے سہ رخی میں استعمال ہوتا ہے، اور پورے سیٹلائٹ نکشتر کے وقت اور حیثیت کے بارے میں معلومات، جسے المناک کہا جاتا ہے۔ جی پی ایس سگنل کی چار وضاحتیں ہیں جو شہری استعمال کے لیے بنائی گئی ہیں۔ تعارف کی تاریخ کے لحاظ سے یہ ہیں: ایل 1 سی/اے، ایل 2 سی، ایل 5 اور ایل 1 سی۔ ایل 1 سی/اے کو میراث سگنل بھی کہا جاتا ہے اور اسے اس وقت کام کرنے والے تمام مصنوعی سیاروں کے ذریعے نشر کیا جاتا ہے۔ ایل 2 سی، ایل 5 اور ایل 1 سی جدید ترین سگنلز ہیں، اور صرف نئے سیٹلائٹ کے ذریعے نشر کیے جاتے ہیں (یا ابھی تک بالکل نہیں)، اور، کسی کو بھی ابھی تک شہری استعمال کے لیے مکمل طور پر فعال نہیں سمجھا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، شائع شدہ تعدد اور چپ کی شرحوں کے ساتھ محدود سگنلز ہیں لیکن خفیہ کردہ کوڈنگ کا مقصد صرف مجاز فریقوں کے ذریعہ استعمال کیا جانا ہے۔ محدود اشاروں کا کچھ محدود استعمال اب بھی شہریوں کے ذریعے ڈکرپشن کے بغیر کیا جا سکتا ہے ؛ اسے کوڈ لیس اور سیمی کوڈ لیس رسائی کہا جاتا ہے، اور اسے سرکاری طور پر سپورٹ کیا جاتا ہے۔ یوزر سیگمنٹ (GPS ریسیورز) کا انٹرفیس انٹرفیس کنٹرول ڈاکیومنٹس (ICD) میں بیان کیا گیا ہے۔ سولین سگنلز کی شکل انٹرفیس سپیسیفیکیشن (آئی ایس) میں بیان کی گئی ہے جو کہ آئی سی ڈی کا ایک ذیلی مجموعہ ہے۔ عام خصوصیات جی پی ایس سیٹلائٹ (جسے جی پی ایس انٹرفیس تفصیلات کے دستاویزات میں خلائی گاڑیاں کہا جاتا ہے) بائنری فیز شفٹ کیئنگ (بی پی ایس کے) کا استعمال کرتے ہوئے بیک وقت کئی رینج کوڈ اور نیویگیشن ڈیٹا منتقل کرتے ہیں۔ مرکزی تعدد کی صرف ایک محدود تعداد استعمال کی جاتی ہے۔ ایک ہی تعدد استعمال کرنے والے مصنوعی سیاروں کو مختلف رینج کوڈ استعمال کرکے ممتاز کیا جاتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، GPS کوڈ ڈویژن ملٹی پل ایکسیس کا استعمال کرتا ہے۔ رینجنگ کوڈز کو چپنگ کوڈز (سی ڈی ایم اے/ڈی ایس ایس ایس کے حوالے سے)، سیوڈورانڈم شور اور سیوڈورانڈم بائنری سیکوینس بھی کہا جاتا ہے (اس حقیقت کے حوالے سے کہ یہ پیش گوئی کے قابل ہے، لیکن شماریاتی طور پر یہ شور سے ملتا جلتا ہے)۔ کچھ سیٹلائٹ کئی بی پی ایس کے اسٹریمز کو کواڈریچر میں ایک ہی فریکوئنسی پر منتقل کرتے ہیں، کواڈریچر ایمپلیٹیوڈ ماڈیولیشن کی شکل میں۔ تاہم، عام کیو اے ایم سسٹمز کے برعکس جہاں ایک بٹ اسٹریم کو سپیکٹرم کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے دو نصف علامتی شرح والے بٹ اسٹریمز میں تقسیم کیا جاتا ہے، جی پی ایس سگنلز میں ان فیز اور کواڈریچر اجزاء کو علیحدہ (لیکن فعال طور پر متعلقہ) بٹ اسٹریمز کے ذریعے ماڈیول کیا جاتا ہے۔ سیٹلائٹس کی منفرد شناخت ایک سیریل نمبر سے ہوتی ہے جسے اسپیس وہیکل نمبر (ایس وی این) کہا جاتا ہے جو اپنی زندگی کے دوران تبدیل نہیں ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، تمام آپریٹنگ سیٹلائٹس کو خلائی گاڑی کی شناخت (ایس وی آئی ڈی) اور سیوڈورانڈم شور نمبر (پی آر این نمبر) کے ساتھ نمبر دیا جاتا ہے جو سیٹلائٹ کے استعمال کردہ رینج کوڈز کی منفرد شناخت کرتا ہے۔ انٹرفیس کی تفصیلات میں بیان کردہ ایس وی شناخت کاروں اور پی آر این نمبروں کے درمیان ایک طے شدہ ون ٹو ون خط و کتابت ہے۔ ایس وی این کے برعکس، سیٹلائٹ کا ایس وی آئی ڈی/پی آر این نمبر تبدیل کیا جا سکتا ہے (اس کے استعمال کردہ رینج کوڈ کو بھی تبدیل کیا جا سکتا ہے)۔ کسی بھی وقت، کوئی بھی ایس وی آئی ڈی/پی آر این نمبر زیادہ سے زیادہ ایک سیٹلائٹ کے ذریعے استعمال میں ہوتا ہے۔ ہو سکتا ہے کہ ایک واحد ایس وی آئی ڈی/پی آر این نمبر کو کئی سیٹلائٹس نے وقت کے مختلف نکات پر استعمال کیا ہو اور ایک واحد سیٹلائٹ نے وقت کے مختلف نکات پر مختلف ایس وی آئی ڈی/پی آر این نمبر استعمال کیے ہوں۔ GPS نکشتر کے لیے موجودہ SVNs اور PRN نمبر NAVCEN پر مل سکتے ہیں۔ میراث GPS سگنلز اصل GPS ڈیزائن میں دو رینج کوڈ ہوتے ہیں: موٹے/حصول (C/A) کوڈ، جو عوام کے لیے آزادانہ طور پر دستیاب ہے، اور محدود صحت سے متعلق (P) کوڈ، جو عام طور پر فوجی ایپلی کیشنز کے لیے مخصوص ہوتا ہے۔ موٹے/حصول کوڈ سی/اے پی آر این کوڈ گولڈ کوڈ ہوتے ہیں جن کی مدت 1023 چپس ہوتی ہے جو 1.023 Mchip/s پر منتقل ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے کوڈ ہر 1 ملی سیکنڈ میں دہرایا جاتا ہے۔ وہ 50 بٹ/سیکنڈ نیویگیشن پیغام کے ساتھ خصوصی طور پر تیار کیے جاتے ہیں اور نتیجہ کا مرحلہ کیریئر کو پہلے بیان کردہ طور پر تبدیل کرتا ہے۔ یہ کوڈز صرف مماثل ہوتے ہیں، یا مضبوطی سے خود ساختہ ہوتے ہیں جب وہ تقریبا بالکل سیدھے ہوتے ہیں۔ ہر سیٹلائٹ ایک منفرد پی آر این کوڈ استعمال کرتا ہے، جو کسی دوسرے سیٹلائٹ کے پی آر این کوڈ کے ساتھ اچھی طرح سے مطابقت نہیں رکھتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، پی آر این کوڈز ایک دوسرے کے لیے انتہائی آرتھوگنل ہوتے ہیں۔ سی/اے کوڈ کی 1 ایم ایس مدت 299.8 کلومیٹر کے فاصلے سے مطابقت رکھتی ہے، اور ہر چپ 293 میٹر کے فاصلے سے مطابقت رکھتی ہے۔ (وصول کنندگان ان کوڈز کو درستگی کی ایک چپ کے اندر اچھی طرح سے ٹریک کرتے ہیں، لہذا پیمائش کی غلطیاں 293 میٹر سے کافی کم ہوتی ہیں۔) سی/اے کوڈز زیادہ سے زیادہ مدت 10 اسٹیج لکیری فیڈ بیک شفٹ رجسٹروں (ایل ایف ایس آر) کے ذریعہ تیار کردہ 2 بٹ اسٹریمز کو جوڑ کر ("خصوصی یا" کا استعمال کرتے ہوئے) تیار کیے جاتے ہیں۔ ان بٹ اسٹریمز میں سے کسی ایک میں منتخب طور پر تاخیر کرکے مختلف کوڈز حاصل کیے جاتے ہیں۔ اس طرح: C/AI (t) = A (t) ≈ B (t-Di) جہاں: C/AI پی آر این نمبر i والا کوڈ ہے۔ A پہلے LFSR کا آؤٹ پٹ ہے جس کا جنریٹر کثیر الجہتی x → x10 + x3 + 1 ہے، اور ابتدائی حالت 111111112 ہے۔ بی دوسرے ایل ایف ایس آر کا آؤٹ پٹ ہے جس کا جنریٹر کثیر الجہتی x → x10 + x9 + x8 + x6 + x3 + x2 + 1 ہے اور ابتدائی حالت بھی 111111112 ہے۔ ڈائی ایک تاخیر ہے (ادوار کی ایک عدد تعداد کے لحاظ سے) جو ہر پی آر این نمبر i کے لیے مخصوص ہے ؛ اسے جی پی ایس انٹرفیس کی تفصیلات میں نامزد کیا گیا ہے۔ ω خصوصی یا ہے۔ اس میں افعال کے دلائل ان کے ادوار کے بعد سے بٹس یا چپس کی تعداد ہیں، جو 0 سے شروع ہوتے ہیں۔ ایل ایف ایس آر کا دور وہ نقطہ ہے جس پر وہ ابتدائی حالت میں ہیں۔ اور مجموعی طور پر سی/اے کوڈز کے لیے یہ کسی بھی یو ٹی سی سیکنڈ کے علاوہ ملی سیکنڈ کی کسی بھی عدد تعداد کا آغاز ہوتا ہے۔ منفی دلائل پر ایل ایف ایس آر کی پیداوار کی وضاحت اس مدت کے مطابق کی جاتی ہے جو 1,023 چپس ہے (یہ شق ضروری ہے کیونکہ B میں مندرجہ بالا مساوات کا استعمال کرتے ہوئے منفی دلیل ہو سکتی ہے)۔ پی آر این نمبر 34 اور 37 کے لیے تاخیر ایک جیسی ہے۔ اس لیے ان کے سی/اے کوڈ ایک جیسے ہیں اور ایک ہی وقت میں منتقل نہیں ہوتے ہیں (یہ ہر جی پی ایس رسیور پر موصول ہونے والی متعلقہ طاقت کی سطح کے لحاظ سے باہمی مداخلت کی وجہ سے ان میں سے ایک یا دونوں سگنلز کو ناقابل استعمال بنا سکتا ہے)۔ صحت سے متعلق کوڈ پی کوڈ ایک پی آر این ترتیب ہے جو سی/اے کوڈ: 6.187104 x 1012 چپس سے بہت لمبی ہے۔ اگرچہ پی-کوڈ چپ کی شرح (10.23 Mchip/s) C/A کوڈ سے دس گنا زیادہ ہے، لیکن یہ ہر ہفتے صرف ایک بار دہرایا جاتا ہے، جس سے رینج کی ابہام ختم ہوتی ہے۔ یہ فرض کیا گیا تھا کہ وصول کنندگان براہ راست اتنا لمبا اور تیز کوڈ حاصل نہیں کر سکتے تھے لہذا وہ خلائی جہاز ایفیمیرائڈز حاصل کرنے کے لیے پہلے سی/اے کوڈ کے ساتھ خود کو "بوٹسٹریپ" کریں گے، ایک لگ بھگ وقت اور پوزیشن فکس تیار کریں گے، اور پھر فکس کو بہتر بنانے کے لیے پی-کوڈ حاصل کریں گے۔ جبکہ سی/اے پی آر این ہر سیٹلائٹ کے لیے منفرد ہوتے ہیں، ہر سیٹلائٹ تقریبا 2.35 x 1014 چپس لمبے (235,000,000، 000,000 چپس) ماسٹر پی کوڈ ترتیب کے مختلف حصے کو منتقل کرتا ہے۔ ہر سیٹلائٹ بار بار ماسٹر کوڈ کے اپنے تفویض کردہ حصے کو منتقل کرتا ہے، ہر اتوار کو 00:00:00 GPS وقت پر دوبارہ شروع ہوتا ہے۔ (جی پی ایس کا دور اتوار 6 جنوری 1980 کو 00:00:00 یو ٹی سی پر تھا، لیکن جی پی ایس یو ٹی سی لیپ سیکنڈ کی پیروی نہیں کرتا ہے۔ لہذا جی پی ایس کا وقت یو ٹی سی سے سیکنڈ کی ایک عدد تعداد سے آگے ہے۔) پی کوڈ عوامی ہے، لہذا غیر مجاز صارفین کو جعل سازی کے ذریعے اس کے استعمال یا ممکنہ طور پر مداخلت کرنے سے روکنے کے لیے، پی کوڈ کو Y-کوڈ تیار کرنے کے لیے W-کوڈ کے ساتھ XOR کیا جاتا ہے، جو ایک کرپٹوگرافک طور پر تیار کردہ ترتیب ہے۔ وائی کوڈ وہ ہے جو اینٹی اسپوفنگ ماڈیول کو "آن" حالت میں سیٹ کیے جانے کے بعد سے سیٹلائٹ منتقل کر رہے ہیں۔ خفیہ کردہ سگنل کو پی (وائی) کوڈ کہا جاتا ہے۔ ڈبلیو کوڈ کی تفصیلات خفیہ ہیں، لیکن یہ معلوم ہے کہ یہ پی کوڈ پر تقریبا 500 کلو ہرٹز پر لاگو ہوتا ہے، جو پی کوڈ چپ کی شرح سے تقریبا 20 گنا سست ہے۔ اس کی وجہ سے ڈبلیو کوڈ کو جانے بغیر پی (وائی) سگنل کو ٹریک کرنے کے لیے نیم کوڈ لیس اپروچ سامنے آئے ہیں۔ نیویگیشن پیغام پی آر این رینج کوڈز کے علاوہ، وصول کنندہ کو ہر فعال سیٹلائٹ کا وقت اور مقام جاننے کی ضرورت ہوتی ہے۔ GPS اس معلومات کو نیویگیشن پیغام میں انکوڈ کرتا ہے اور اسے 50 بٹ/سیکنڈ پر C/A اور P (Y) دونوں رینج کوڈز پر ماڈیول کرتا ہے۔ اس حصے میں بیان کردہ نیویگیشن میسج فارمیٹ کو ایل این اے وی ڈیٹا (میراث نیویگیشن کے لیے) کہا جاتا ہے۔ نیویگیشن پیغام تین قسم کی معلومات فراہم کرتا ہے: جی پی ایس کی تاریخ اور وقت اور سیٹلائٹ کی حیثیت۔ ایفیمیرس: منتقل کرنے والے سیٹلائٹ کے لیے عین مطابق مداری معلومات۔ المناک: ہر سیٹلائٹ کے لیے حیثیت اور کم ریزولوشن والی مداری معلومات۔ ایک ایفیمیرس صرف چار گھنٹوں کے لیے درست ہوتا ہے۔ ایک المناک دو ہفتوں تک درستگی کے تھوڑے سے ڈائلیوشن کے ساتھ درست ہوتا ہے۔ وصول کنندہ ذخیرہ شدہ وقت اور مقام کی بنیاد پر مصنوعی سیاروں کا ایک مجموعہ حاصل کرنے کے لیے المناک کا استعمال کرتا ہے۔ جیسے ہی ہر سیٹلائٹ حاصل ہوتا ہے، اس کے ایفیمیرس کو ڈی کوڈ کیا جاتا ہے تاکہ سیٹلائٹ کو نیویگیشن کے لیے استعمال کیا جا سکے۔ نیویگیشن میسج 30 سیکنڈ کے فریموں پر مشتمل ہوتا ہے جو 1,500 بٹس لمبا ہوتا ہے، جسے 10-30 بٹ الفاظ کے پانچ 6 سیکنڈ کے ذیلی فریموں میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ ہر ذیلی فریم میں 6 سیکنڈ کے اضافے میں جی پی ایس کا وقت ہوتا ہے۔ ذیلی فریم 1 میں GPS تاریخ (ہفتہ نمبر) اور سیٹلائٹ گھڑی کی اصلاح کی معلومات، سیٹلائٹ کی حیثیت اور صحت شامل ہیں۔ سب فریم 2 اور 3 مل کر منتقل کرنے والے سیٹلائٹ کے ایفیمیرس ڈیٹا پر مشتمل ہوتے ہیں۔ ذیلی فریم 4 اور 5 25 صفحات پر مشتمل المناک کے صفحہ 1 سے 25 پر مشتمل ہیں۔ المناک 15,000 بٹس لمبا ہے اور منتقل ہونے میں 12.5 منٹ لگتا ہے۔ ایک فریم GPS ہفتے کے آغاز میں اور اس کے بعد ہر 30 سیکنڈ میں شروع ہوتا ہے۔ ہر ہفتے کا آغاز المناک صفحہ 1 کی ترسیل سے ہوتا ہے۔ نیویگیشن پیغام کی دو قسمیں ہیں: ایل این اے وی-ایل پی آر این نمبر 1 سے 32 والے سیٹلائٹ استعمال کرتے ہیں (جسے کم پی آر این نمبر کہا جاتا ہے) اور ایل این اے وی-یو پی آر این نمبر 33 سے 63 والے سیٹلائٹ استعمال کرتے ہیں (جسے اوپری پی آر این نمبر کہا جاتا ہے)۔ 2 اقسام بہت ہی ملتے جلتے فارمیٹس استعمال کرتی ہیں۔ ذیلی فریم 1 سے 3 ایک جیسے ہیں جبکہ ذیلی فریم 4 اور 5 تقریبا ایک جیسے ہیں۔ ہر پیغام کی قسم میں تمام مصنوعی سیاروں کے لیے المناک ڈیٹا ہوتا ہے جو ایک ہی نیویگیشن پیغام کی قسم کا استعمال کرتے ہیں، لیکن دوسرے کا نہیں۔ ہر ذیلی فریم ایک ٹیلی میٹری ورڈ (ٹی ایل ایم) سے شروع ہوتا ہے جو وصول کنندہ کو ذیلی فریم کے آغاز کا پتہ لگانے اور وصول کنندہ گھڑی کے وقت کا تعین کرنے کے قابل بناتا ہے جس پر نیویگیشن ذیلی فریم شروع ہوتا ہے۔ اگلا ہینڈ اوور لفظ (HOW) ہے جو GPS کا وقت دیتا ہے (دراصل وہ وقت جب اگلے ذیلی فریم کا پہلا بٹ منتقل کیا جائے گا) اور ایک مکمل فریم کے اندر مخصوص ذیلی فریم کی شناخت کرتا ہے۔ ذیلی فریم کے بقیہ آٹھ الفاظ اس ذیلی فریم کے لیے مخصوص اصل ڈیٹا پر مشتمل ہوتے ہیں۔ ہر لفظ میں ہیمنگ کوڈز پر مبنی الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے تیار کردہ برابری کے 6 بٹس شامل ہیں، جو اس لفظ کے 24 غیر برابری والے بٹس اور پچھلے لفظ کے آخری 2 بٹس کو مدنظر رکھتے ہیں۔ ذیلی فریم کو پڑھنے اور تشریح کرنے کے بعد، اگلے ذیلی فریم کو بھیجنے کے وقت کا حساب گھڑی کی اصلاح کے اعداد و شمار اور HOW کے استعمال کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔ وصول کنندہ وصول کنندہ گھڑی کے وقت کو جانتا ہے کہ ٹیلی میٹری ورڈ کا پتہ لگانے سے اگلے ذیلی فریم کا آغاز کب موصول ہوا تھا جس سے ٹرانزٹ ٹائم کی گنتی کو فعال کیا گیا اور اس طرح سڈورینج۔ وقت GPS وقت کا اظہار 1.5 سیکنڈ کے ریزولوشن کے ساتھ ہفتے کے نمبر اور ہفتے کی گنتی کے وقت (TOW) کے طور پر کیا جاتا ہے۔ اس کا صفر نقطہ (ہفتہ 0، ٹوو 0) کو 1980-01-06 T 00:00 Z کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔ ٹی او ڈبلیو گنتی 0 سے 403,199 تک کی قدر ہے جس کا مطلب جی پی ایس ہفتے کے آغاز سے گزر چکے 1.5 سیکنڈ کے ادوار کی تعداد ہے۔ اس طرح ٹی او ڈبلیو گنتی کو ظاہر کرنے کے لیے 19 بٹس (219 = 524,288) کی ضرورت ہوتی ہے۔ جی پی ایس وقت ایک مسلسل وقت کا پیمانہ ہے جس میں چھلانگ سیکنڈ شامل نہیں ہوتے ہیں۔ اس لیے جی پی ایس ہفتوں کا آغاز/اختتام متعلقہ یو ٹی سی دن سے سیکنڈ کی عدد عدد سے مختلف ہو سکتا ہے۔ ہر ذیلی فریم میں، ہر ہینڈ اوور ورڈ (HOW) میں اگلے ذیلی فریم کے آغاز کے مطابق TOW گنتی کے سب سے اہم 17 بٹس ہوتے ہیں۔ نوٹ کریں کہ 2 کم سے کم اہم بٹس کو محفوظ طریقے سے خارج کیا جا سکتا ہے کیونکہ نیویگیشن میسج میں ہر 6 سیکنڈ میں ایک ہاؤ ہوتا ہے، جو اس کے کٹے ہوئے ٹاؤ گنتی کے ریزولوشن کے برابر ہے۔ اسی طرح، کٹی ہوئی ٹوو گنتی آخری جی پی ایس ہفتے کے آغاز/اختتام سے لے کر اگلے فریم کے آغاز تک 6 سیکنڈ کی اکائیوں میں وقت کی مدت ہے۔ ہر فریم میں (ذیلی فریم 1 میں) متعلقہ جی پی ایس ہفتہ نمبر کے 10 کم از کم اہم بٹس ہوتے ہیں۔ نوٹ کریں کہ ہر فریم مکمل طور پر ایک جی پی ایس ہفتے کے اندر ہے کیونکہ جی پی ایس فریم جی پی ایس ہفتے کی حدود کو پار نہیں کرتے ہیں۔ چونکہ رول اوور ہر 1,024 جی پی ایس ہفتوں میں ہوتا ہے (تقریبا ہر 19.6 سال ؛ 1,024 210 ہے)، ایک وصول کنندہ جو موجودہ کیلنڈر کی تاریخوں کا حساب لگاتا ہے اسے اوپری ہفتے کے نمبر بٹس کو نکالنے یا انہیں کسی دوسرے ماخذ سے حاصل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک ممکنہ طریقہ یہ ہے کہ وصول کنندہ اپنی موجودہ تاریخ کو بند ہونے پر میموری میں محفوظ کرے، اور جب اسے آن کیا جائے تو فرض کریں کہ نیا ڈی کوڈ شدہ کٹا ہوا ہفتہ نمبر 1,024 ہفتوں کی مدت سے مطابقت رکھتا ہے جو آخری محفوظ شدہ تاریخ سے شروع ہوتا ہے۔ یہ طریقہ صحیح طریقے سے پورے ہفتے کے نمبر کا اندازہ لگاتا ہے اگر وصول کنندہ کو 1,024 ہفتوں (~ 19.6 سال) سے زیادہ کے لیے کبھی بھی بند رہنے (یا وقت اور پوزیشن طے کیے بغیر) کی اجازت نہیں ہے۔ المناک ستارے میں ہر سیٹلائٹ کے لیے موٹے مدار اور حیثیت کی معلومات، ایک آئناسفیئرک ماڈل، اور GPS سے ماخوذ وقت کو مربوط عالمی وقت (UTC) سے منسلک کرنے کے لیے معلومات پر مشتمل ہوتا ہے۔ ہر فریم میں المناک کا ایک حصہ ہوتا ہے (ذیلی فریم 4 اور 5 میں) اور مکمل المناک کو ہر سیٹلائٹ کے ذریعے کل 25 فریموں میں منتقل کیا جاتا ہے (جس کے لیے 12.5 منٹ درکار ہوتے ہیں)۔ المناک کئی مقاصد کی تکمیل کرتا ہے۔ پہلا یہ ہے کہ وصول کنندہ کو ذخیرہ شدہ پوزیشن اور وقت کی بنیاد پر مرئی سیٹلائٹس کی فہرست تیار کرنے کی اجازت دے کر پاور اپ پر سیٹلائٹس کے حصول میں مدد کی جائے، جبکہ اس سیٹلائٹ کا استعمال کرتے ہوئے پوزیشن فکسس کا حساب لگانے کے لیے ہر سیٹلائٹ سے ایک ایفیمیرس کی ضرورت ہوتی ہے۔ پرانے ہارڈ ویئر میں، نئے رسیور میں المناک کی کمی ایک درست پوزیشن فراہم کرنے سے پہلے طویل تاخیر کا سبب بنتی ہے، کیونکہ ہر سیٹلائٹ کی تلاش ایک سست عمل تھا۔ ہارڈ ویئر میں پیشرفت نے حصول کے عمل کو بہت تیز کر دیا ہے، اس لیے المناک نہ ہونا اب کوئی مسئلہ نہیں ہے۔ دوسرا مقصد جی پی ایس (جسے جی پی ایس ٹائم کہا جاتا ہے) سے حاصل ہونے والے وقت کو یو ٹی سی کے بین الاقوامی معیاری وقت سے جوڑنا ہے۔ آخر میں، المناک ایک واحد تعدد وصول کنندہ کو عالمی آئناسفیئرک ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے آئناسفیئرک تاخیر کی غلطی کو درست کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اصلاحات ڈبلیو اے اے ایس یا دوہری تعدد وصول کنندگان جیسے جی این ایس ایس اضافے کے نظام کی طرح درست نہیں ہیں۔ تاہم، یہ اکثر بغیر کسی اصلاح کے بہتر ہوتا ہے، کیونکہ آئناسفیئرک ایرر سنگل فریکوئنسی جی پی ایس رسیور کے لیے غلطی کا سب سے بڑا ذریعہ ہے۔ ذیلی فریم 4 اور 5 ڈیٹا اپ ڈیٹس کی ساخت سیٹلائٹ ڈیٹا کو عام طور پر ہر 24 گھنٹے میں اپ ڈیٹ کیا جاتا ہے، جس میں باقاعدگی سے اپ ڈیٹس کرنے کی صلاحیت میں خلل پڑنے کی صورت میں 60 دن تک کا ڈیٹا لوڈ کیا جاتا ہے۔ عام طور پر اپ ڈیٹس میں نئے ایفیمیرائڈز ہوتے ہیں، جن میں نئے المناک کم کثرت سے اپ لوڈ ہوتے ہیں۔ کنٹرول سیگمنٹ اس بات کی ضمانت دیتا ہے کہ عام کارروائیوں کے دوران کم از کم ہر 6 دن میں ایک نیا المناک اپ لوڈ کیا جائے گا۔ سیٹلائٹ ہر دو گھنٹے میں ایک نیا ایفیمیرس نشر کرتے ہیں۔ ایفیمیرس عام طور پر 4 گھنٹے کے لیے درست ہوتا ہے، جس میں ہر 4 گھنٹے یا اس سے زیادہ وقت کے لیے غیر نامزد حالات میں اپ ڈیٹس کی دفعات ہوتی ہیں۔ ایفیمیرس حاصل کرنے کے لیے درکار وقت پہلی پوزیشن کو ٹھیک کرنے میں تاخیر کا ایک اہم عنصر بنتا جا رہا ہے، کیونکہ جیسے جیسے رسیور ہارڈ ویئر زیادہ قابل ہوتا جاتا ہے، سیٹلائٹ سگنلز کو لاک کرنے کا وقت کم ہوتا جاتا ہے ؛ تاہم، ایفیمیرس ڈیٹا کو موصول ہونے سے پہلے 18 سے 36 سیکنڈ درکار ہوتے ہیں، کم ڈیٹا ٹرانسمیشن ریٹ کی وجہ سے۔ تعدد کی معلومات سیٹلائٹ سے وصول کنندہ تک سفر کرنے کے لیے رینج کوڈز اور نیویگیشن پیغام کے لیے، انہیں کیریئر لہر پر ماڈیول کیا جانا چاہیے۔ اصل GPS ڈیزائن کے معاملے میں، دو تعدد استعمال کی جاتی ہیں۔ ایک 1575.42 MHz (10.23 MHz × 154) پر جسے L1 کہا جاتا ہے ؛ اور دوسرا 1227.60 MHz (10.23 MHz × 120) پر، جسے L2 کہا جاتا ہے۔ سی/اے کوڈ کو ایل 1 فریکوئنسی پر 1.023 میگاہرٹز سگنل کے طور پر بائی فیز شفٹ کیئنگ (بی پی ایس کے) ماڈیولیشن تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے منتقل کیا جاتا ہے۔ پی (وائی)-کوڈ ایل 1 اور ایل 2 دونوں فریکوئنسیز پر ایک ہی بی پی ایس کے ماڈیولیشن کا استعمال کرتے ہوئے 10.23 میگاہرٹز سگنل کے طور پر منتقل کیا جاتا ہے، تاہم پی (وائی)-کوڈ کیریئر سی/اے کیریئر کے ساتھ کواڈریچر میں ہوتا ہے (یعنی یہ 90 ڈگری آؤٹ آف فیز ہے)۔ بے کار پن اور جامنگ کے خلاف مزاحمت میں اضافے کے علاوہ، ایک سیٹلائٹ سے دو تعدد منتقل ہونے کا ایک اہم فائدہ براہ راست پیمائش کرنے کی صلاحیت ہے، اور اس وجہ سے اس سیٹلائٹ کے لیے آئناسفیئرک تاخیر کی غلطی کو دور کرنا ہے۔ اس طرح کی پیمائش کے بغیر، ایک جی پی ایس رسیور کو ایک عام ماڈل استعمال کرنا چاہیے یا کسی دوسرے ماخذ (جیسے وائڈ ایریا اگمینٹیشن سسٹم یا ڈبلیو اے اے ایس) سے آئناسفیئرک اصلاحات وصول کرنی چاہیے۔ جی پی ایس سیٹلائٹ اور جی پی ایس ریسیورز دونوں پر استعمال ہونے والی ٹیکنالوجی میں پیشرفت نے آئناسفیئرک تاخیر کو سگنل میں غلطی کا سب سے بڑا ذریعہ بنا دیا ہے۔ اس پیمائش کو انجام دینے کے قابل رسیور نمایاں طور پر زیادہ درست ہو سکتا ہے اور اسے عام طور پر دوہری فریکوئنسی رسیور کہا جاتا ہے۔ جدید کاری اور اضافی جی پی ایس سگنلز 17 جولائی 1995 کو مکمل آپریشنل صلاحیت تک پہنچنے کے بعد جی پی ایس سسٹم نے اپنے اصل ڈیزائن کے اہداف کو مکمل کر لیا تھا۔ تاہم، ٹیکنالوجی میں اضافی ترقی اور موجودہ نظام پر نئے مطالبات کی وجہ سے جی پی ایس نظام کو "جدید" بنانے کی کوشش کی گئی۔ 1998 میں نائب صدر اور وائٹ ہاؤس کے اعلانات نے ان تبدیلیوں کے آغاز کا اعلان کیا اور 2000 میں، امریکی کانگریس نے اس کوشش کی تصدیق کی، جسے جی پی ایس III کہا جاتا ہے۔ اس منصوبے میں نئے زمینی اسٹیشن اور نئے سیٹلائٹ شامل ہیں، جن میں شہری اور فوجی دونوں صارفین کے لیے اضافی نیویگیشن سگنلز ہیں، اور اس کا مقصد تمام صارفین کے لیے درستگی اور دستیابی کو بہتر بنانا ہے۔ 2013 کا ایک ہدف ٹھیکیداروں کو پیش کردہ مراعات کے ساتھ قائم کیا گیا تھا اگر وہ اسے 2011 تک مکمل کر سکتے ہیں۔ عام خصوصیات جدید ترین جی پی ایس سویلین سگنلز میں ان کے میراث کے ہم منصبوں کے مقابلے میں دو عمومی بہتریاں ہیں: ایک ڈیٹا لیس ایکوزیشن ایڈ اور این اے وی پیغام کی فارورڈ ایرر کریکشن (ایف ای سی) کوڈنگ۔ ڈیٹا لیس ایکویژن ایڈ ایک اضافی سگنل ہے، جسے بعض صورتوں میں پائلٹ کیریئر کہا جاتا ہے، جو ڈیٹا سگنل کے ساتھ ساتھ نشر ہوتا ہے۔ یہ ڈیٹ لیس سگنل انکوڈ شدہ ڈیٹا کے مقابلے میں حاصل کرنا آسان بنانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے اور کامیاب حصول پر ڈیٹا سگنل حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ تکنیک جی پی ایس سگنل کے حصول کو بہتر بناتی ہے اور ارتباط پر طاقت کی سطح کو بڑھاتا ہے۔ دوسری پیش رفت این اے وی پیغام پر ہی فارورڈ ایرر کریکشن (ایف ای سی) کوڈنگ کا استعمال کرنا ہے۔ این اے وی ڈیٹا کی نسبتا سست ترسیل کی شرح (عام طور پر 50 بٹس فی سیکنڈ) کی وجہ سے، چھوٹی رکاوٹیں ممکنہ طور پر بڑے اثرات مرتب کر سکتی ہیں۔ لہذا، این اے وی پیغام پر ایف ای سی مجموعی سگنل کی مضبوطی میں ایک اہم بہتری ہے۔ ایل 2 سی پہلے اعلانات میں سے ایک شہری استعمال کے نئے سگنل کا اضافہ تھا، جسے موٹے/حصول (سی/اے) سگنل کے لیے استعمال ہونے والی ایل 1 فریکوئنسی کے علاوہ کسی اور فریکوئنسی پر منتقل کیا جانا تھا۔ بالآخر، یہ ایل 2 سی سگنل بن گیا، جسے اس لیے کہا جاتا ہے کیونکہ یہ ایل 2 فریکوئنسی پر نشر ہوتا ہے۔ چونکہ اس کے لیے سیٹلائٹ پر نئے ہارڈ ویئر کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے اسے صرف نام نہاد بلاک آئی آئی آر-ایم اور بعد میں ڈیزائن کردہ سیٹلائٹ کے ذریعے منتقل کیا جاتا ہے۔ ایل 2 سی سگنل کو نیویگیشن کی درستگی کو بہتر بنانے، سگنل کو ٹریک کرنے میں آسان فراہم کرنے، اور مقامی مداخلت کی صورت میں بے کار سگنل کے طور پر کام کرنے کا کام سونپا جاتا ہے۔ ایل 2 سی سگنلز کو اپریل 2014 میں نشر کرنے کے قابل مصنوعی سیاروں پر نشر کیا گیا ہے، لیکن پھر بھی انہیں پری آپریشنل سمجھا جاتا ہے۔ ایل ٹو سی 23 سیٹلائٹس پر نشر کیا جاتا ہے اور 2023 تک 24 سیٹلائٹس پر متوقع ہے۔ سی/اے کوڈ کے برعکس، ایل 2 سی میں مختلف معلومات فراہم کرنے کے لیے دو الگ الگ پی آر این کوڈ کے سلسلے ہوتے ہیں۔ سول اعتدال پسند کوڈ (جسے سی ایم کہا جاتا ہے)، اور سول لمبی لمبائی کا کوڈ (جسے سی ایل کہا جاتا ہے)۔ سی ایم کوڈ 10,230 چپس لمبا ہے، جو ہر 20 سیکنڈ میں دہرایا جاتا ہے۔ سی ایل کوڈ 767,250 چپس لمبا ہوتا ہے، جو ہر 1,500 ایم ایس پر دہرایا جاتا ہے۔ ہر سگنل 511,500 چپس فی سیکنڈ (چپ/سیکنڈ) پر منتقل ہوتا ہے ؛ تاہم، وہ ایک ساتھ ملٹی پلیکس ہوتے ہیں تاکہ ایک 1,023,000-چپ/سیکنڈ سگنل بن سکے۔ سی ایم کو سی این اے وی نیویگیشن میسج (نیچے دیکھیں) کے ساتھ ماڈیول کیا جاتا ہے، جبکہ سی ایل میں کوئی ماڈیول ڈیٹا نہیں ہوتا ہے اور اسے ڈیٹا لیس سیکوینس کہا جاتا ہے۔ لمبا، ڈیٹ لیس تسلسل ایل 1 سی/اے کوڈ سے تقریبا 24 ڈی بی زیادہ ارتباط (~ 250 گنا زیادہ مضبوط) فراہم کرتا ہے۔ جب سی/اے سگنل کے مقابلے میں، ایل 2 سی میں 2.7 ڈی بی زیادہ ڈیٹا ریکوری اور 0.7 ڈی بی زیادہ کیریئر ٹریکنگ ہے، حالانکہ اس کی ترسیل کی طاقت 2.3 ڈی بی کمزور ہے۔ 9 جون 2021 تک ایل 2 سی سگنل کی موجودہ حیثیت یہ ہے: 23 جی پی ایس سیٹلائٹس سے "صحت مند" پیغام سیٹ کے ساتھ پری آپریشنل سگنل براڈکاسٹنگ (9 جنوری 2021 تک) جی پی ایس بلاک آئی آئی آر-ایم کے ساتھ 2005 میں لانچ کرنا شروع ہوا جو 2023 تک زمینی حصے پر قابو پانے کی صلاحیت کے ساتھ 24 جی پی ایس سیٹلائٹس پر دستیاب ہے (جنوری 2020 تک) سی ایم اور سی ایل کوڈ سول اعتدال پسند اور سول لانگ رینج کوڈ ایک ماڈیولر ایل ایف ایس آر کے ذریعے تیار کیے جاتے ہیں جو وقتا فوقتا پہلے سے طے شدہ ابتدائی حالت میں ری سیٹ کیے جاتے ہیں۔ سی ایم اور سی ایل کی مدت کا تعین اس ری سیٹنگ سے ہوتا ہے نہ کہ ایل ایف ایس آر کی قدرتی مدت سے (جیسا کہ سی/اے کوڈ کے ساتھ ہوتا ہے)۔ ابتدائی ریاستیں انٹرفیس کی تفصیلات میں نامزد کی جاتی ہیں اور مختلف پی آر این نمبروں اور سی ایم/سی ایل کے لیے مختلف ہوتی ہیں۔ فیڈ بیک کثیر الجہتی/ماسک سی ایم اور سی ایل کے لیے یکساں ہے۔ رینجنگ کوڈ اس طرح دیئے گئے ہیں: CMi (t) = A (xi، t موڈ 10 230) CLi (t) = A (Yi، t موڈ 767 250) جہاں: CMi اور CLi PRN نمبر i کے لیے رینجنگ کوڈ ہیں اور ان کے دلائل GPS ہفتے کے آغاز/اختتام سے گزر چکے چپس کی انٹیجر نمبر (0 سے شروع) ہیں، یا GPS ٹائم اسکیل کی ابتدا کے بعد سے مساوی طور پر (دیکھیں § ٹائم)۔ اے (ایکس، ٹی) ایل ایف ایس آر کا آؤٹ پٹ ہے جب ٹی بار کلاک ہونے کے بعد ابتدائی حالت ایکس کے ساتھ شروع کیا جاتا ہے۔ زی اور یی بالترتیب سی ایم اور سی ایل کی ابتدائی ریاستیں ہیں۔ پی آر این نمبر کے لیے۔ موڈ ڈویژن آپریشن کا بقیہ ہے۔ t GPS وقت کی ابتدا کے بعد سے یا مساوی طور پر CM اور CL چپ ادوار کا انٹیجر نمبر ہے، کیونکہ کوئی بھی GPS سیکنڈ (0 سے شروع ہوتا ہے)۔ ابتدائی حالتوں کو جی پی ایس انٹرفیس کی تفصیلات میں اس روایت کے بعد آکٹل میں ظاہر کردہ اعداد کے طور پر بیان کیا گیا ہے کہ ایل ایف ایس آر ریاست کی تشریح ایک ایسے نمبر کی بائنری نمائندگی کے طور پر کی جاتی ہے جہاں آؤٹ پٹ بٹ سب سے کم اہم ہوتا ہے، اور وہ بٹ جہاں نئے بٹس منتقل کیے جاتے ہیں وہ سب سے اہم بٹ ہوتا ہے۔ اس روایت کا استعمال کرتے ہوئے، ایل ایف ایس آر انتہائی اہم بٹ سے کم سے کم اہم بٹ میں منتقل ہو جاتا ہے اور جب اسے بڑے اینڈین آرڈر میں دیکھا جاتا ہے، تو یہ دائیں طرف منتقل ہو جاتا ہے۔ آئی ایس میں فائنل اسٹیٹ کہلانے والی ریاستیں سی ایم کے لیے سائیکلوں کے بعد اور ایل ایم کے لیے سائیکلوں کے بعد حاصل کی جاتی ہیں (دونوں صورتوں میں دوبارہ ترتیب دینے سے ٹھیک پہلے)۔ سی این اے وی نیویگیشن پیغام سی این اے وی ڈیٹا اصل این اے وی نیویگیشن پیغام کا اپ گریڈ شدہ ورژن ہے۔ اس میں اعلی درستگی کی نمائندگی اور این اے وی ڈیٹا کے مقابلے میں برائے نام زیادہ درست ڈیٹا ہوتا ہے۔ اسی قسم کی معلومات (وقت، حیثیت، ایفیمیرس، اور المناک) اب بھی نئے سی این اے وی فارمیٹ کا استعمال کرتے ہوئے منتقل کی جاتی ہے۔ تاہم، فریم/سب فریم فن تعمیر کا استعمال کرنے کے بجائے، یہ ایل این اے وی فریموں سے مشابہت رکھنے والے 12 سیکنڈ کے 300 بٹ پیغامات سے بنی ایک نئی چھدم پیکٹائزڈ شکل کا استعمال کرتا ہے۔ جبکہ ایل این اے وی فریموں میں ایک مقررہ معلومات کا مواد ہوتا ہے، سی این اے وی پیغامات کئی متعین اقسام میں سے ایک کے ہو سکتے ہیں۔ فریم کی قسم اس کے معلوماتی مواد کا تعین کرتی ہے۔ پیغامات ایک مقررہ شیڈول کی پیروی نہیں کرتے ہیں کہ پیغام کی کون سی اقسام استعمال کی جائیں گی، جس سے کنٹرول سیگمنٹ کو کچھ استعداد حاصل ہوتی ہے۔ تاہم، کچھ پیغامات کی اقسام کے لیے اس بات کی کم حدود ہوتی ہیں کہ وہ کتنی بار منتقل ہوں گے۔ سی این اے وی میں، ہر 4 پیکٹوں میں سے کم از کم 1 ایفیمیرس ڈیٹا ہوتا ہے اور وہی نچلی حد گھڑی کے ڈیٹا پیکٹوں پر لاگو ہوتی ہے۔ ڈیزائن مختلف قسم کے پیکٹ کی اقسام کو منتقل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ 32 سیٹلائٹ نکشتر کے ساتھ، اور جو کچھ بھیجنے کی ضرورت ہے اس کی موجودہ ضروریات کے ساتھ، بینڈوتھ کا 75 ٪ سے بھی کم استعمال ہوتا ہے۔ دستیاب پیکٹ کی اقسام کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ بیان کیا گیا ہے ؛ یہ نظام کو مطابقت کو توڑے بغیر ترقی اور ترقی کو شامل کرنے کے قابل بناتا ہے۔ نئے سی این اے وی پیغام میں بہت سی اہم تبدیلیاں ہیں: یہ 1/2 ارتقاء کوڈ کے ذریعہ فراہم کردہ فارورڈ ایرر کریکشن (ایف ای سی) کا استعمال کرتا ہے، لہذا جب نیویگیشن پیغام 25 بٹ/سیکنڈ ہوتا ہے، تو 50 بٹ/سیکنڈ سگنل منتقل ہوتا ہے۔ پیغامات میں 24 بٹ سی آر سی ہوتا ہے، جس کے خلاف سالمیت کی جانچ کی جا سکتی ہے۔ جی پی ایس ہفتہ نمبر کو اب 13 بٹس، یا 8192 ہفتوں کے طور پر پیش کیا جاتا ہے، اور صرف ہر 157.0 سال میں دہرایا جاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ صفر کی طرف اگلی واپسی سال 2137 تک نہیں ہوگی۔ یہ ایل 1 این اے وی پیغام کے 10 بٹ ہفتہ نمبر کے استعمال کے مقابلے میں طویل ہے، جو ہر 19.6 سال میں صفر پر واپس آتا ہے۔ ایک پیکٹ ہے جس میں جی پی ایس سے جی این ایس ایس ٹائم آفسیٹ ہوتا ہے۔ یہ دوسرے عالمی وقت کی منتقلی کے نظام، جیسے کہ گیلیلیو اور GLONASS کے ساتھ بہتر باہمی تعاون کی اجازت دیتا ہے، جن دونوں کی حمایت کی جاتی ہے۔ اضافی بینڈوتھ تفریقی اصلاح کے لیے ایک پیکٹ کو شامل کرنے کے قابل بناتا ہے، جسے سیٹلائٹ پر مبنی اضافہ کے نظام کی طرح استعمال کیا جا سکتا ہے اور جسے ایل 1 این اے وی گھڑی کے ڈیٹا کو درست کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ہر پیکٹ میں ایک الرٹ فلیگ ہوتا ہے، جسے سیٹ کیا جاتا ہے اگر سیٹلائٹ کے ڈیٹا پر بھروسہ نہیں کیا جا سکتا۔ اس کا مطلب ہے کہ صارفین کو 12 سیکنڈ کے اندر پتہ چل جائے گا کہ آیا کوئی سیٹلائٹ اب قابل استعمال نہیں ہے۔ اس طرح کی تیز رفتار اطلاع زندگی کی حفاظت کی ایپلی کیشنز، جیسے ہوا بازی کے لیے اہم ہے۔ آخر میں، یہ نظام ایل 1 این اے وی پیغام میں 32 کے مقابلے میں 63 سیٹلائٹس کو سپورٹ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ سی این اے وی پیغامات جی پی ایس ہفتے کے آغاز/اختتام کے ساتھ ساتھ 12 سیکنڈ کے ایک عدد ضرب پر شروع اور ختم ہوتے ہیں۔ خاص طور پر، کسی پیغام کے بارے میں معلومات پر مشتمل ہونے کے لیے پہلے بٹ کا آغاز (کنولوشن انکوڈنگ کے ساتھ پہلے ہی لاگو کیا گیا ہے) مذکورہ بالا مطابقت پذیری سے میل کھاتا ہے۔ سی این اے وی پیغامات 8 بٹ پریامبل سے شروع ہوتے ہیں جو ایک فکسڈ بٹ پیٹرن ہے اور جس کا مقصد وصول کنندہ کو پیغام کے آغاز کا پتہ لگانے کے قابل بنانا ہے۔ فارورڈ ایرر کریکشن کوڈ سی این اے وی کو انکوڈ کرنے کے لیے استعمال ہونے والے کنولیوشنل کوڈ کو اس طرح بیان کیا جاتا ہے: کہاں: اور کنولیوشنل انکوڈر کے غیر ترتیب شدہ آؤٹ پٹ خام (غیر ایف ای سی انکوڈڈ) نیویگیشن ڈیٹا ہے، جو 300 بٹ پیغامات کے سادہ امتزاج پر مشتمل ہے۔ غیر ایف ای سی انکوڈڈ نیویگیشن ڈیٹا بٹس کا انٹیجر نمبر ہے جو وقت میں ایک صوابدیدی نقطہ (0 سے شروع ہوتا ہے) کے بعد سے گزر گیا ہے۔ ایف ای سی انکوڈڈ نیویگیشن ڈیٹا ہے۔ ایف ای سی انکوڈڈ نیویگیشن ڈیٹا بٹس کا انٹیجر نمبر ہے جو اسی دور سے گزر چکا ہے (اسی طرح 0 سے شروع ہوتا ہے)۔ چونکہ ایف ای سی انکوڈڈ بٹ اسٹریم غیر ایف ای سی انکوڈڈ بٹ سے 2 گنا زیادہ شرح پر چلتا ہے جیسا کہ پہلے ہی بیان کیا گیا ہے۔ ایف ای سی انکوڈنگ نیویگیشن پیغام کی حدود سے آزادانہ طور پر انجام دی جاتی ہے۔ یہ مندرجہ بالا مساوات کے مطابق ہے۔ ایل 2 سی تعدد کی معلومات دو شہری تعدد منتقل ہونے کا فوری اثر یہ ہے کہ شہری وصول کنندگان اب براہ راست آئناسفیئرک غلطی کی پیمائش اسی طرح کر سکتے ہیں جس طرح دوہری تعدد پی (وائی) کوڈ وصول کنندگان کرتے ہیں۔ تاہم، صرف ایل 2 سی سگنل استعمال کرنے والے صارفین، صرف ایل 1 سگنل کے مقابلے میں آئناسفیئرک غلطی کی وجہ سے 65 فیصد زیادہ پوزیشن کی غیر یقینی صورتحال کی توقع کر سکتے ہیں۔ ملٹری (ایم-کوڈ) جدید کاری کے عمل کا ایک اہم جزو ایک نیا فوجی سگنل ہے۔ اسے ملٹری کوڈ، یا ایم کوڈ کہا جاتا ہے، اسے فوجی جی پی ایس سگنلز کی اینٹی جیمنگ اور محفوظ رسائی کو مزید بہتر بنانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ اس نئے، محدود کوڈ کے بارے میں بہت کم شائع کیا گیا ہے۔ اس میں 5.115 MHz پر منتقل ہونے والی نامعلوم لمبائی کا پی آر این کوڈ ہوتا ہے۔ پی (وائی) کوڈ کے برعکس، ایم-کوڈ خود مختار ہونے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جس کا مطلب ہے کہ صارف صرف ایم-کوڈ سگنل کا استعمال کرتے ہوئے اپنی پوزیشن کا حساب لگا سکتا ہے۔ پی (وائی) کوڈ کے اصل ڈیزائن سے، صارفین کو پہلے سی/اے کوڈ پر لاک کرنا تھا اور پھر لاک کو پی (وائی) کوڈ میں منتقل کرنا تھا۔ بعد میں، براہ راست حصول کی تکنیکیں تیار کی گئیں جنہوں نے کچھ صارفین کو پی (وائی) کوڈ کے ساتھ خود مختار طور پر کام کرنے کی اجازت دی۔ ایم این اے وی نیویگیشن پیغام نئے نیویگیشن پیغام کے بارے میں تھوڑا اور معلوم ہے، جسے ایم این اے وی کہا جاتا ہے۔ نئے سی این اے وی کی طرح، یہ نیا ایم این اے وی فریم کے بجائے پیک کیا گیا ہے، جس سے بہت لچکدار ڈیٹا پے لوڈ کی اجازت ملتی ہے۔ سی این اے وی کی طرح یہ بھی فارورڈ ایرر کریکشن (ایف ای سی) اور ایڈوانسڈ ایرر ڈٹیکشن (جیسے سی آر سی) کا استعمال کر سکتا ہے۔ ایم-کوڈ تعدد کی معلومات ایم-کوڈ اسی ایل 1 اور ایل 2 تعدد میں منتقل ہوتا ہے جو پہلے سے ہی پچھلے فوجی کوڈ، پی (وائی)-کوڈ کے ذریعہ استعمال ہوتا ہے۔ نیا سگنل اپنی زیادہ تر توانائی کو کناروں پر (موجودہ پی (وائی) اور سی/اے کیریئرز سے دور) رکھنے کے لیے بنایا گیا ہے۔ یہ ہر سیٹلائٹ پر کام نہیں کرتا، اور 05 اپریل 2011 کو ایس وی این 62/پی آر این 25 کے لیے ایم کوڈ کو بند کر دیا گیا تھا۔ پچھلے جی پی ایس ڈیزائنوں سے ایک بڑی روانگی میں، ایم کوڈ کا مقصد فل ارتھ اینٹینا کے علاوہ ہائی گین ڈائرکشنل اینٹینا سے نشر کرنا ہے۔ اس دشاتمک اینٹینا کے سگنل، جسے اسپاٹ بیم کہا جاتا ہے، کا مقصد ایک مخصوص خطے (قطر میں کئی سو کلومیٹر) کو نشانہ بنانا اور مقامی سگنل کی طاقت کو 20 ڈی بی، یا تقریبا 100 گنا زیادہ بڑھانا ہے۔ دو اینٹینا ہونے کا ایک ضمنی اثر یہ ہے کہ جی پی ایس سیٹلائٹ دو جی پی ایس سیٹلائٹ دکھائی دیں گے جو اسپاٹ بیم کے اندر ایک ہی پوزیشن پر قابض ہیں۔ اگرچہ بلاک آئی آئی آر-ایم سیٹلائٹس پر پورا ارتھ ایم کوڈ سگنل دستیاب ہے، لیکن اسپاٹ بیم اینٹینا اس وقت تک تعینات نہیں کیے جائیں گے جب تک کہ بلاک III سیٹلائٹس کو تعینات نہیں کیا جاتا، جو دسمبر 2018 میں شروع ہوا تھا۔ ہر سیٹلائٹ کے چار الگ الگ سگنلز منتقل کرنے کا ایک دلچسپ ضمنی اثر یہ ہے کہ ایم این اے وی ممکنہ طور پر چار مختلف ڈیٹا چینلز منتقل کر سکتا ہے، جس سے ڈیٹا بینڈوتھ میں اضافہ ہوتا ہے۔ ماڈیولیشن کا طریقہ بائنری آفسیٹ کیریئر ہے، جس میں 5.115 MHz کوڈ کے خلاف 10.23 MHz سب کیریئر کا استعمال کیا جاتا ہے۔ اس سگنل کی مجموعی بینڈوتھ تقریبا 24 میگاہرٹز ہوگی، جس میں نمایاں طور پر الگ الگ سائیڈ بینڈ لوبز ہوں گے۔ سائیڈ بینڈز کو سگنل کے استقبال کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایل 5 سگنل تابکاری نیویگیشن کا ایک ذریعہ فراہم کرتا ہے جو زندگی کی اہم ایپلی کیشنز کے لیے محفوظ اور کافی مضبوط ہے، جیسے کہ ہوائی جہاز کی صحت سے متعلق نقطہ نظر کی رہنمائی۔ سگنل کو ایروناٹیکل ریڈیو نیویگیشن سروسز کے لیے آئی ٹی یو کے ذریعے محفوظ فریکوئنسی بینڈ میں نشر کیا جاتا ہے۔ اس کا مظاہرہ سب سے پہلے سیٹلائٹ یو ایس اے-203 (بلاک آئی آئی آر-ایم) سے کیا گیا تھا، اور یہ جی پی ایس آئی آئی ایف اور جی پی ایس III کے تمام سیٹلائٹ پر دستیاب ہے۔ ایل 5 سگنلز اپریل 2014 میں شروع ہونے والے مصنوعی سیاروں پر نشر کیے گئے ہیں جو اس کی حمایت کرتے ہیں۔ 16 جی پی ایس سیٹلائٹ ایل 5 سگنلز نشر کر رہے ہیں، اور سگنلز کو پری آپریشنل سمجھا جاتا ہے، جو تقریبا 2027 تک 24 سیٹلائٹ تک پہنچنے والے ہیں۔ ایل 5 بینڈ مداخلت کو کم کرنے کی شکل میں اضافی مضبوطی فراہم کرتا ہے، بینڈ کو بین الاقوامی سطح پر محفوظ کیا جا رہا ہے، موجودہ بینڈ کے ساتھ بے کار پن، جیو اسٹیشنری سیٹلائٹ اضافہ، اور زمین پر مبنی اضافہ۔ اس بینڈ کی اضافی مضبوطی سے زمینی ایپلی کیشنز کو بھی فائدہ ہوتا ہے۔ دو پی آر این رینج کوڈ ایل 5 پر کواڈریچر میں منتقل کیے جاتے ہیں: ان فیز کوڈ (جسے آئی 5 کوڈ کہا جاتا ہے) اور کواڈریچر فیز کوڈ (جسے کیو 5 کوڈ کہا جاتا ہے)۔ دونوں کوڈ 10,230 چپس لمبے ہیں، جو 10.23 Mchip/s (1 ایم ایس تکرار کی مدت) پر منتقل ہوتے ہیں، اور یکساں طور پر تیار کیے جاتے ہیں (صرف ابتدائی حالتوں میں مختلف ہوتے ہیں)۔ اس کے بعد، آئی 5 کو نیویگیشن ڈیٹا (جسے ایل 5 سی این اے وی کہا جاتا ہے) اور 1 کلو ہرٹز پر 10 بٹ نیومین-ہوفمین کوڈ کے ساتھ (خصوصی-یا کے ذریعے) ماڈیول کیا جاتا ہے۔ اسی طرح، کیو 5 کوڈ کو پھر ماڈیول کیا جاتا ہے لیکن صرف 20 بٹ نیومین-ہوفمین کوڈ کے ساتھ جو 1 کلو ہرٹز پر بھی کلاک ہوتا ہے۔ ایل 1 سی/اے اور ایل 2 کے مقابلے میں، یہ ایل 5 میں کچھ تبدیلیاں ہیں: بہتر کارکردگی کے لیے بہتر سگنل ڈھانچہ ایل 1/ایل 2 سگنل سے زیادہ منتقل شدہ طاقت (~ 3 ڈی بی، یا 2 × اتنی طاقتور) وسیع بینڈوتھ 10 × پروسیسنگ فائدہ فراہم کرتا ہے، تیز آٹوکوریلیشن فراہم کرتا ہے (مطلق لحاظ سے، چپ کے وقت کی مدت سے متعلق نہیں) اور وصول کنندہ پر نمونے لینے کی زیادہ شرح کی ضرورت ہوتی ہے۔ 26 جون 2022 تک ایل 5 سگنل کی موجودہ حیثیت یہ ہے: پیغام سیٹ کے ساتھ پری آپریشنل سگنل "غیر صحت بخش" جب تک کہ کافی نگرانی کی صلاحیت قائم نہ ہو (26 جون 2022 تک) 17 جی پی ایس سیٹلائٹ سے نشریات کا آغاز 2010 میں جی پی ایس بلاک آئی آئی ایف کے ساتھ ہوا جو 24 جی پی ایس سیٹلائٹ ~ 2027 (جنوری 2020 تک) آئی 5 اور کیو 5 کوڈز پر دستیاب ہے۔ آئی 5 کوڈ اور کیو 5 کوڈ ایک ہی ڈھانچے کا استعمال کرتے ہوئے لیکن مختلف پیرامیٹرز کے ساتھ تیار کیے گئے ہیں۔ یہ کوڈز 2 مختلف لکیری فیڈ بیک شفٹ رجسٹروں (ایل ایف ایس آر) کے آؤٹ پٹ کا مجموعہ (خصوصی یا خصوصی) ہیں جو منتخب طور پر ری سیٹ ہوتے ہیں۔ 5i (t) = U (t) ≈ Vi (t) U (t) = XA (((t موڈ 10 230) موڈ 8 190) Vi (t) = XBi (xi، t موڈ 10 230) جہاں: i ایک ترتیب شدہ جوڑا (P، n) ہے جہاں P bul {I, Q} ان فیز اور کواڈریچر فیز کے لیے، اور n ایک PRN نمبر ؛ ایک سیٹلائٹ سے L5 سگنل کے لیے دونوں مراحل اور ایک واحد PRN درکار ہوتے ہیں۔ 5i i کے لیے رینج کوڈ ہے ؛ جسے I5n اور Q5n کے طور پر بھی ظاہر کیا جاتا ہے۔ U اور Vi انٹرمیڈیٹ کوڈ ہیں، جن میں U فیز یا PRN پر منحصر نہیں ہے۔ کلاک اسٹیٹ t کے ساتھ دو 13 مراحل والے LFSRs کی آؤٹ پٹ استعمال کی جاتی ہے: XA (x, t "') میں فیڈ بیک کثیر الجہتی x13 + x12 + x10 + x9 + 1 ہوتا ہے، اور ابتدائی حالت 11111111111112.XBi (x, t) میں فیڈ بیک کثیر الجہتی x13 + x12 + x8 + x7 + x6 + x4 + x3 + x + 1 ہوتا ہے، اور ابتدائی حالت Xi.Xi فیز اور PRN نمبر کے لیے مخصوص ابتدائی حالت ہے جو i (IS میں نامزد) کے ذریعے دی گئی ہے۔ t GPS وقت کی ابتدا سے یا مساوی طور پر چپ کے ادوار کا عدد عدد ہے، کیونکہ کوئی GPS سیکنڈ (0 سے شروع ہوتا ہے)۔ A اور B زیادہ سے زیادہ لمبائی LF ہیں۔ ماڈیولو آپریشنز ری سیٹ سے مطابقت رکھتے ہیں۔ نوٹ کریں کہ دونوں کو ہر ملی سیکنڈ میں ری سیٹ کیا جاتا ہے (سی/اے کوڈ ایپوکس کے ساتھ مطابقت پذیر)۔ اس کے علاوہ، A کی تفصیل میں اضافی ماڈیولو آپریشن اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ یہ اپنی قدرتی مدت (جو کہ 8,191 ہے) سے پہلے 1 سائیکل کو ری سیٹ کرتا ہے تاکہ اگلی تکرار B کے حوالے سے 1 سائیکل سے آفسیٹ ہو جائے (بصورت دیگر، چونکہ دونوں ترتیبات دہرائے جائیں گے، I5 اور Q5 کسی بھی 1 ایم ایس مدت کے اندر بھی دہرائے جائیں گے، جو ارتباط کی خصوصیات کو کم کرتے ہیں)۔ ایل 5 نیویگیشن پیغام ایل 5 سی این اے وی ڈیٹا میں ایس وی ایفیمیرائڈز، سسٹم ٹائم، ایس وی کلاک رویے کا ڈیٹا، اسٹیٹس میسجز اور وقت کی معلومات وغیرہ شامل ہیں۔ 50 بٹ/سیکنڈ ڈیٹا کو 1/2 کنولیوشن کوڈر کی شرح میں کوڈ کیا جاتا ہے۔ نتیجے میں 100 علامتیں فی سیکنڈ (ایس پی ایس) علامت کا سلسلہ ماڈیولو-2 ہے جسے صرف آئی 5 کوڈ میں شامل کیا جاتا ہے ؛ نتیجے میں بٹ ٹرین کا استعمال ایل 5 ان فیز (آئی 5) کیریئر کو ماڈیول کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اس مشترکہ سگنل کو ایل 5 ڈیٹا سگنل کہا جاتا ہے۔ ایل 5 کواڈریچر فیز (کیو 5) کیریئر کے پاس کوئی ڈیٹا نہیں ہے اور اسے ایل 5 پائلٹ سگنل کہا جاتا ہے۔ ایل 5 سی این اے وی کے لیے استعمال ہونے والی شکل ایل 2 سی این اے وی سے بہت ملتی جلتی ہے۔ ایک فرق یہ ہے کہ یہ ڈیٹا کی شرح سے 2 گنا زیادہ استعمال کرتا ہے۔ ہر پیغام کے اندر بٹ فیلڈز، پیغام کی اقسام، اور فارورڈ ایرر کریکشن کوڈ الگورتھم ایل 2 سی این اے وی کی طرح ہی ہیں۔ ایل 5 سی این اے وی پیغامات جی پی ایس ہفتے کے آغاز/اختتام کے ساتھ ساتھ 6 سیکنڈ کے ایک انٹیجر ملٹیپل کے ساتھ شروع اور ختم ہوتے ہیں (یہ پیغام کے بارے میں معلومات رکھنے کے لیے پہلے بٹ کے آغاز پر لاگو ہوتا ہے، جیسا کہ ایل 2 سی این اے وی کے معاملے میں ہوتا ہے)۔ L5 تعدد کی معلومات L5 تعدد (1176.45 MHz، 10.23 MHz × 115) پر نشر ہوتی ہے، جو ایک ایروناٹیکل نیویگیشن بینڈ ہے۔ تعدد کا انتخاب اس لیے کیا گیا تھا تاکہ ہوا بازی کی برادری L2 کے مقابلے L5 میں مداخلت کو زیادہ مؤثر طریقے سے سنبھال سکے۔ ایل 1 سی ایل 1 سی ایک شہری استعمال کا سگنل ہے، جسے ایل 1 فریکوئنسی (1575.42 میگاہرٹز) پر نشر کیا جاتا ہے، جس میں تمام موجودہ جی پی ایس صارفین کے ذریعہ استعمال ہونے والا سی/اے سگنل ہوتا ہے۔ ایل 1 سی سگنلز کو جی پی ایس III اور بعد کے سیٹلائٹس سے نشر کیا جائے گا، جن میں سے پہلا دسمبر 2018 میں لانچ کیا گیا تھا۔ ایل 1 سی سگنلز ابھی نشر نہیں ہوئے ہیں، اور صرف چار آپریشنل سیٹلائٹس انہیں نشر کرنے کے قابل ہیں۔ 2020 کی دہائی کے آخر میں 24 جی پی ایس سیٹلائٹ پر ایل 1 سی متوقع ہے۔ ایل 1 سی ایک پائلٹ (جسے ایل 1 سی پی کہا جاتا ہے) اور ایک ڈیٹا (جسے ایل 1 سی ڈی کہا جاتا ہے) جزو پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہ اجزاء ایل 5 کی طرح کواڈریچر میں کیریئرز کے بجائے ایک ہی مرحلے (100 ملی ریڈینز کی غلطی کے مارجن کے اندر) والے کیریئرز کا استعمال کرتے ہیں۔ پی آر این کوڈز 10,230 چپس لمبے ہوتے ہیں اور 1.023 Mchip/s پر منتقل ہوتے ہیں، اس طرح 10 ایم ایس میں دہرائے جاتے ہیں۔ پائلٹ جزو کو ایل 1 سی او نامی اوورلے کوڈ کے ذریعے بھی ماڈیول کیا جاتا ہے (ایک ثانوی کوڈ جس کی شرح رینج کوڈ سے کم ہوتی ہے اور یہ بھی رینج کوڈ کی طرح پہلے سے متعین ہوتا ہے)۔ کل ایل 1 سی سگنل پاور میں سے 25 فیصد ڈیٹا اور 75 فیصد پائلٹ کو مختص کیا جاتا ہے۔ استعمال شدہ ماڈیولیشن تکنیک ڈیٹا سگنل کے لیے بی او سی (1,1) اور پائلٹ کے لیے ٹی ایم بی او سی ہے۔ ٹائم ملٹی پلیکسڈ بائنری آفسیٹ کیریئر (ٹی ایم بی او سی) 33 میں سے 4 سائیکلوں کے علاوہ سب کے لیے بی او سی (1,1) ہے، جب یہ بی او سی (6,1) میں تبدیل ہوتا ہے۔ نفاذ پسماندہ مطابقت کو یقینی بنانے کے لیے سی/اے کوڈ فراہم کرے گا کسی بھی شور کے فرش میں اضافے کو کم کرنے کے لیے کم از کم سی/اے کوڈ پاور میں 1.5 ڈی بی اضافے کی یقین دہانی کرائی گئی ڈیٹا لیس سگنل جزو پائلٹ کیریئر ایل 1 سی/اے کے مقابلے میں ٹریکنگ کو بہتر بناتا ہے۔ گیلیلیو ایل 1 کے ساتھ زیادہ سول انٹرآپریبلٹی کو قابل بناتا ہے۔ 10 جون 2021 تک ایل 1 سی سگنل کی موجودہ حیثیت یہ ہے: پیغام سیٹ "غیر صحت بخش" کے ساتھ ترقیاتی سگنل اور کوئی نیویگیشن ڈیٹا براڈکاسٹنگ 4 جی پی ایس سیٹلائٹس سے (9 جنوری 2021 تک) 2018 میں جی پی ایس III کے ساتھ لانچ کرنا شروع کیا گیا جو 2020 کی دہائی کے آخر میں 24 جی پی ایس سیٹلائٹس پر دستیاب تھا۔ ایل 1 سی پائلٹ اور ڈیٹا رینجنگ کوڈ ایک لیجنڈر ترتیب پر مبنی ہیں جس کی لمبائی انٹرمیڈیٹ کوڈ (جسے ویل کوڈ کہا جاتا ہے) بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ یہ 10,230 بٹ کی ترتیب رینج کوڈ ہے اور پی آر این نمبروں کے درمیان اور پائلٹ اور ڈیٹا اجزاء کے درمیان مختلف ہوتی ہے۔ رینج کوڈ کو اس طرح بیان کیا گیا ہے: کہاں: پی آر این نمبر اور جزو کے لیے رینج کوڈ ہے۔ ایک مدت کی نمائندگی کرتا ہے ؛ یہ صرف زیادہ واضح اشارے کی اجازت دینے کے لیے متعارف کرایا گیا ہے۔ فارمولے کے دائیں جانب سے شروع کرنے کے لیے ایک براہ راست فارمولہ حاصل کرنا اور اس کے ساتھ تمام مثالوں کو تبدیل کرنا۔ L1C چپ پیریڈز کا انٹیجر نمبر ہے (جو کہ μs ہے) GPS وقت کی ابتدا کے بعد سے یا مساوی طور پر، کسی بھی GPS سیکنڈ کے بعد سے (0 سے شروع ہوتا ہے)۔ ایک ترتیب شدہ جوڑا ہے جو پی آر این نمبر اور کوڈ (ایل 1 سی پی یا ایل 1 سی ڈی) کی شناخت کرتا ہے اور شکل کا ہے یا سیٹلائٹ کا پی آر این نمبر کہاں ہے، اور وہ علامتیں ہیں (متغیر نہیں) جو بالترتیب ایل 1 سی پی کوڈ یا ایل 1 سی ڈی کوڈ کی نشاندہی کرتی ہیں۔ ایک انٹرمیڈیٹ کوڈ ہے: ایک لیجنڈر ترتیب جس کا ڈومین انٹیجرز کا مجموعہ ہے جس کے لیے۔ ایک انٹرمیڈیٹ کوڈ ہے جسے ویل کوڈ کہا جاتا ہے، اسی ڈومین کے ساتھ۔ ایک 7 بٹ طویل ترتیب ہے جس کی وضاحت 0 پر مبنی انڈیکس 0 سے 6 کے لیے کی گئی ہے۔ رینجنگ کوڈ میں ترتیب کا 0 پر مبنی اندراج انڈیکس ہے (پی آر این نمبر اور کوڈ کے لیے مخصوص)۔ اس لیے اسے انٹرفیس سپیسیفیکیشن (آئی ایس) میں 1 پر مبنی انڈیکس کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔ پی آر این نمبر اور آئی ایس میں نامزد کوڈ کے لیے ویل انڈیکس ہے۔ بقیہ تقسیم (یا ماڈیولو) آپریشن ہے، جو ماڈیولر ہم آہنگی کے بیانات میں اشارے سے مختلف ہے، جو اس مضمون میں بھی استعمال ہوتا ہے۔ مندرجہ بالا فارمولے اور GPS IS کے مطابق، کے پہلے بٹس (مساوی طور پر، کے اندراج کے نقطہ تک) اور متعلقہ ویل کوڈ کے پہلے بٹس ہیں۔ اگلے 7 بٹس ہیں ؛ باقی بٹس ویل کوڈ کے بقیہ بٹس ہیں۔ آئی ایس اس بات پر زور دیتا ہے۔ وضاحت کے لیے، فارمولہ اس فرضی کیس کا محاسبہ نہیں کرتا ہے جس میں داخل ہونے کی مثال انڈیکس سے 0 تک لپیٹ دی جائے گی۔ ایل 1 سی اوورلے کوڈ اوورلے کوڈ 1,800 بٹس لمبے ہوتے ہیں اور 100 بٹ/سیکنڈ پر منتقل ہوتے ہیں، جو ایل 1 سی ڈی میں انکوڈ کردہ نیویگیشن پیغام کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں۔ پی آر این نمبر 1 سے 63 کے لیے وہ زیادہ سے زیادہ مدت والے ایل ایف ایس آر کے کٹے ہوئے آؤٹ پٹ ہیں جو ابتدائی حالات اور فیڈ بیک کثیر الجہتی میں مختلف ہوتے ہیں۔ پی آر این نمبر 64 سے 210 کے لیے وہ کٹے ہوئے گولڈ کوڈ ہیں جو 2 ایل ایف ایس آر آؤٹ پٹ (اور، پی آر این نمبر کہاں ہے) کو ملا کر تیار کیے جاتے ہیں جن کی ابتدائی حالت مختلف ہوتی ہے۔ مجموعی طور پر استعمال ہونے والے 4 فیڈ بیک کثیر الجہتی میں سے ایک ہے (پی آر این نمبروں 64-210 کے درمیان)۔ رینج 64-210 میں تمام PRN نمبروں کے لیے ایک ہی فیڈ بیک کثیر الجہتی ہے۔ سی این اے وی-2 نیویگیشن پیغام ایل 1 سی نیویگیشن ڈیٹا (جسے سی این اے وی-2 کہا جاتا ہے) 1,800 بٹس لمبے (بشمول ایف ای سی) فریموں میں نشر کیا جاتا ہے اور 100 بٹ/سیکنڈ پر منتقل ہوتا ہے۔ L1C کے فریم L2C اور L5 کے پیغامات سے ملتے جلتے ہیں۔ جبکہ ایل 2 سی این اے وی اور ایل 5 سی این اے وی ایفیمیرس ڈیٹا کے لیے ایک مخصوص پیغام کی قسم کا استعمال کرتے ہیں، تمام سی این اے وی-2 فریموں میں وہ معلومات شامل ہوتی ہیں۔ تمام پیغامات کا مشترکہ ڈھانچہ 3 فریموں پر مشتمل ہوتا ہے، جیسا کہ ملحقہ ٹیبل میں درج ہے۔ ذیلی فریم 3 کا مواد اس کے صفحہ نمبر کے مطابق مختلف ہوتا ہے جو کہ ایل 2 سی این اے وی اور ایل 5 سی این اے وی پیغامات کی قسم کے نمبر سے ملتا جلتا ہے۔ صفحات من مانی ترتیب میں نشر کیے جاتے ہیں۔ پیغامات کا وقت (گھڑی کی اصلاح کے پیرامیٹرز کے ساتھ الجھن میں نہ پڑنا) پچھلے شہری اشاروں کی شکل سے مختلف شکل میں ظاہر کیا جاتا ہے۔ اس کے بجائے یہ 3 اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے: ہفتہ کا نمبر، اسی معنی کے ساتھ جو دوسرے شہری اشاروں کے ساتھ ہے۔ ہر پیغام میں ہفتے کا نمبر ماڈیولو 8,192 یا اس کے مساوی، ہفتے کے نمبر کے 13 سب سے کم اہم بٹس ہوتے ہیں، جو سائیکلنگ 157 سال کی حد کے اندر کسی بھی تاریخ کی براہ راست وضاحت کی اجازت دیتے ہیں۔ ہفتے کا وقفہ وقت (آئی ٹی او ڈبلیو): ہفتے کے تازہ ترین آغاز/اختتام کے بعد سے گزرا ہوا 2 گھنٹے کے ادوار کا عدد۔ اس کی رینج 0 سے 83 (بشمول) ہے، جس میں انکوڈ کرنے کے لیے 7 بٹس کی ضرورت ہوتی ہے۔ وقفہ کا وقت (ٹی او آئی): 18 سیکنڈ کے ادوار کا عدد نمبر موجودہ آئی ٹی او ڈبلیو کی طرف سے اگلے پیغام کے آغاز تک کی مدت سے گزر گیا۔ اس کی رینج 0 سے 399 (بشمول) ہے اور اس کے لیے 9 بٹس ڈیٹا کی ضرورت ہوتی ہے۔ سب فریم 1 کا واحد مواد ٹی او آئی ہے۔ ہفتے کا نمبر اور آئی ٹی او ڈبلیو دیگر معلومات کے ساتھ ذیلی فریم 2 میں موجود ہیں۔ سب فریم 1 کو ایک ترمیم شدہ بی سی ایچ کوڈ کے ذریعے انکوڈ کیا گیا ہے۔ خاص طور پر، 8 سب سے کم اہم بٹس کو 51 بٹس پیدا کرنے کے لیے بی سی ایچ انکوڈ کیا جاتا ہے، پھر خصوصی یا سب سے اہم بٹ کا استعمال کرتے ہوئے ملایا جاتا ہے اور آخر میں سب سے اہم بٹ کو آخری 52 بٹس حاصل کرنے کے لیے پچھلے نتائج کے سب سے اہم بٹ کے طور پر شامل کیا جاتا ہے۔ ذیلی فریم 2 اور 3 کو انفرادی طور پر 24 بٹ سی آر سی کے ساتھ بڑھایا جاتا ہے، پھر انفرادی طور پر کم کثافت والی برابری چیک کوڈ کا استعمال کرتے ہوئے انکوڈ کیا جاتا ہے، اور پھر بلاک انٹر لیور کا استعمال کرتے ہوئے ایک یونٹ کے طور پر آپس میں ملایا جاتا ہے۔ تعدد کا جائزہ تمام مصنوعی سیارے ایک ہی دو تعدد پر نشر ہوتے ہیں، 1.57542 GHZ (L1 سگنل) اور 1.2276 GHZ (L2 سگنل)۔ سیٹلائٹ نیٹ ورک سی ڈی ایم اے اسپریڈ سپیکٹرم تکنیک کا استعمال کرتا ہے جہاں کم بٹ ریٹ والے پیغام کے ڈیٹا کو ہائی ریٹ سیوڈو رینڈم شور (پی آر این) ترتیب کے ساتھ انکوڈ کیا جاتا ہے جو ہر سیٹلائٹ کے لیے مختلف ہوتا ہے۔ اصل پیغام کے ڈیٹا کی تشکیل نو کے لیے وصول کنندہ کو ہر سیٹلائٹ کے پی آر این کوڈز سے آگاہ ہونا چاہیے۔ سی/اے کوڈ، شہری استعمال کے لیے، 1.023 ملین چپس فی سیکنڈ پر ڈیٹا منتقل کرتا ہے، جبکہ پی کوڈ، امریکی فوجی استعمال کے لیے، 10.23 ملین چپس فی سیکنڈ پر منتقل ہوتا ہے۔ ایل 1 کیریئر کو سی/اے اور پی دونوں کوڈز کے ذریعے ماڈیول کیا جاتا ہے، جبکہ ایل 2 کیریئر کو صرف پی کوڈ کے ذریعے ماڈیول کیا جاتا ہے۔ پی کوڈ کو ایک نام نہاد پی (وائی) کوڈ کے طور پر خفیہ کیا جا سکتا ہے جو صرف ایک مناسب ڈکرپشن کلید کے ساتھ فوجی آلات کے لیے دستیاب ہے۔ سی/اے اور پی (وائی) دونوں کوڈ صارف کو دن کا صحیح وقت فراہم کرتے ہیں۔ ہر جامع سگنل (ان فیز اور کواڈریچر فیز) بن جاتا ہے: کہاں اور سگنل پاورز کی نمائندگی کرتا ہے ؛ اور ڈیٹا کے ساتھ/بغیر کوڈز کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ مثالی صورت کے لیے ایک فارمولا ہے (جو عملی طور پر حاصل نہیں کیا جاتا ہے) کیونکہ یہ وقت کی غلطیوں، شور، اجزاء کے درمیان طول و عرض کے عدم مطابقت یا چوتھائی غلطی (جب اجزاء بالکل چوتھائی میں نہ ہوں) کا نمونہ نہیں بناتا ہے۔ ڈیموڈولیشن اور ڈیکوڈنگ ایک جی پی ایس رسیور پوزیشن، رفتار اور/یا وقت کا تعین کرنے کے لیے اپنے اینٹینا پر موصول ہونے والے جی پی ایس سگنلز پر کارروائی کرتا ہے۔ اینٹینا پر سگنل کو بڑھایا جاتا ہے، بیس بینڈ یا انٹرمیڈیٹ فریکوئنسی میں تبدیل کیا جاتا ہے، فلٹر کیا جاتا ہے (ڈیجیٹل سگنل کے لیے مطلوبہ فریکوئنسی رینج سے باہر فریکوئنسی کو ہٹانے کے لیے جو اس میں عرفیت رکھتا ہے) اور ڈیجیٹل کیا جاتا ہے ؛ ان مراحل کو مختلف ترتیب میں جکڑا جا سکتا ہے۔ نوٹ کریں کہ عرفیت بعض اوقات جان بوجھ کر ہوتی ہے (خاص طور پر، جب انڈر سیمپلنگ کا استعمال کیا جاتا ہے) لیکن پھر بھی ڈیجیٹل نمائندگی میں موجود نہ ہونے والی تعدد کو ضائع کرنے کے لیے فلٹرنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ وصول کنندہ کے ذریعہ استعمال ہونے والے ہر سیٹلائٹ کے لیے، وصول کنندہ کو پہلے سگنل حاصل کرنا چاہیے اور پھر اس وقت تک اسے ٹریک کرنا چاہیے جب تک کہ وہ سیٹلائٹ استعمال میں ہو۔ دونوں کو ڈیجیٹل ڈومین میں زیادہ تر (اگر نہیں تو تمام) وصول کنندگان کے ذریعے انجام دیا جاتا ہے۔ سگنل حاصل کرنا تعدد اور کوڈ مرحلے (دونوں وصول کنندہ کے وقت سے متعلق) کا تعین کرنے کا عمل ہے جب یہ پہلے نامعلوم تھا۔ کوڈ مرحلے کا تعین ایک ایسی درستگی کے اندر کیا جانا چاہیے جو رسیور کے ڈیزائن (خاص طور پر ٹریکنگ لوپ) پر منحصر ہو ؛ کوڈ چپس کی مدت کا 0.0 گنا (تقریبا. 0.489 μs) ایک نمائندہ قدر ہے۔ ٹریکنگ موصولہ سگنل کو جتنا ممکن ہو اتنا قریب سے ملنے کے لیے تخمینہ شدہ تعدد اور مرحلے کو مسلسل ایڈجسٹ کرنے کا عمل ہے اور اس لیے یہ ایک فیز لاک لوپ ہے۔ نوٹ کریں کہ حصول کسی خاص سیٹلائٹ کا استعمال شروع کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، لیکن ٹریکنگ اس وقت تک کی جاتی ہے جب تک کہ وہ سیٹلائٹ استعمال میں ہو۔ اس حصے میں، ایل 1 سی/اے کے حصول اور ٹریکنگ کے لیے ایک ممکنہ طریقہ کار بیان کیا گیا ہے، لیکن یہ عمل دوسرے سگنلز کے لیے بہت ملتا جلتا ہے۔ بیان کردہ طریقہ کار موصولہ سگنل کے ارتباط کو رینجنگ کوڈ کی مقامی طور پر تیار کردہ نقل کے ساتھ گننے اور سب سے اونچی چوٹی یا سب سے نچلی وادی کا پتہ لگانے پر مبنی ہے۔ سب سے اونچی چوٹی یا سب سے نچلی وادی کے آفسیٹ میں وصول کنندہ کے وقت سے متعلق کوڈ مرحلے کے بارے میں معلومات ہوتی ہیں۔ مقامی نقل کی مدت رسیور ڈیزائن کے ذریعہ مقرر کی جاتی ہے اور عام طور پر نیویگیشن ڈیٹا بٹس کی مدت سے کم ہوتی ہے، جو کہ 20 ایم ایس ہے۔ کسی دیئے گئے پی آر این نمبر کے حصول کو دو جہتی تلاش کی جگہ میں سگنل کی تلاش کے طور پر تصور کیا جا سکتا ہے جہاں طول و عرض (1) کوڈ فیز، (2) فریکوئنسی ہیں۔ اس کے علاوہ، وصول کنندہ کو یہ معلوم نہیں ہوگا کہ کون سا پی آر این نمبر تلاش کرنا ہے، اور اس صورت میں سرچ اسپیس میں ایک تیسرا طول و عرض شامل کیا جاتا ہے: (3) پی آر این نمبر۔ فریکوئنسی اسپیس سرچ اسپیس کی فریکوئنسی رینج وہ بینڈ ہے جہاں وصول کنندہ کے علم کو دیکھتے ہوئے سگنل واقع ہو سکتا ہے۔ جب رسیور ساکن ہوتا ہے تو ڈوپلر اثر کی وجہ سے کیریئر فریکوئنسی تقریبا 5 کلو ہرٹز تک مختلف ہوتی ہے۔ اگر رسیور حرکت کرتا ہے، تو تغیر زیادہ ہوتا ہے۔ کوڈ فریکوئنسی انحراف ایل 1 کے لیے کیریئر فریکوئنسی انحراف کا 1/1,540 گنا ہے کیونکہ کوڈ فریکوئنسی کیریئر فریکوئنسی کا 1/1,540 ہے (دیکھیں جی پی ایس کے ذریعے استعمال ہونے والی فریکوئنسی)۔ ڈاؤن کنورژن فریکوئنسی انحراف کو متاثر نہیں کرتا ؛ یہ صرف سگنل فریکوئنسی کے تمام اجزاء کو نیچے منتقل کرتا ہے۔ چونکہ فریکوئنسی کا حوالہ رسیور کے وقت سے دیا جاتا ہے، اس لیے رسیور آسکیلیٹر فریکوئنسی میں غیر یقینی صورتحال سرچ اسپیس کی فریکوئنسی رینج میں اضافہ کرتی ہے۔ کوڈ فیز اسپیس رینجنگ کوڈ میں 1,023 چپس کی مدت ہوتی ہے جن میں سے ہر ایک تقریبا 0.977 μs تک رہتی ہے (§ کورس/ایکوزیشن کوڈ دیکھیں)۔ کوڈ صرف شدت میں 1 سے کم آفسیٹس پر مضبوط آٹوکوریلیشن دیتا ہے۔ کوڈ مرحلے کے طول و عرض میں تلاش کی جگہ کی حد کا انحصار آفسیٹس کی گرینولرٹی پر ہوتا ہے جس پر ارتباط کا حساب لگایا جاتا ہے۔ کوڈ مرحلے کو 0.5 چپس یا باریک کے دانے دار کے اندر تلاش کرنا عام ہے ؛ اس کا مطلب ہے 2,046 آفسیٹ۔ کوڈ مرحلے کی تلاش کی جگہ کے سائز میں اضافہ کرنے والے مزید عوامل ہو سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایک رسیور کو اس طرح ڈیزائن کیا جا سکتا ہے کہ وہ ڈیجیٹلائزڈ سگنل کی لگاتار 2 ونڈوز کی جانچ کرے، تاکہ ان میں سے کم از کم ایک میں نیویگیشن بٹ ٹرانزیشن نہ ہو (جو ارتباط کی چوٹی کو خراب کرتا ہے) ؛ اس کے لیے سگنل ونڈوز کو زیادہ سے زیادہ 10 ایم ایس لمبا ہونا ضروری ہے۔ پی آر این نمبر کی جگہ نچلے پی آر این نمبر 1 سے 32 تک ہوتے ہیں اور اس لیے تلاش کرنے کے لیے 32 پی آر این نمبر ہوتے ہیں جب وصول کنندہ کے پاس اس طول و عرض میں تلاش کو تنگ کرنے کے لیے معلومات نہیں ہوتی ہیں۔ زیادہ پی آر این نمبر 33 سے 66 تک ہوتے ہیں۔ § نیویگیشن پیغام دیکھیں۔ اگر المناک کی معلومات پہلے حاصل کی گئی ہے، تو وصول کنندہ اپنے پی آر این کے ذریعے کون سے سیٹلائٹ کو سننا ہے اس کا انتخاب کرتا ہے۔ اگر المناک کی معلومات میموری میں نہیں ہے، تو وصول کنندہ سرچ موڈ میں داخل ہوتا ہے اور پی آر این نمبروں کے ذریعے سائیکل کرتا ہے جب تک کہ کسی سیٹلائٹ پر لاک حاصل نہ ہو جائے۔ تالا حاصل کرنے کے لیے، یہ ضروری ہے کہ وصول کنندہ سے سیٹلائٹ تک نظر کی ایک بلا روک ٹوک لکیر ہو۔ اس کے بعد وصول کنندہ المناک کو ڈی کوڈ کر سکتا ہے اور ان سیٹلائٹس کا تعین کر سکتا ہے جنہیں اسے سننا چاہیے۔ جیسا کہ یہ ہر سیٹلائٹ کے سگنل کا پتہ لگاتا ہے، یہ اسے اپنے الگ سی/اے کوڈ پیٹرن سے شناخت کرتا ہے۔ سادہ ارتباط سگنل حاصل کرنے کا سب سے آسان طریقہ (ضروری نہیں کہ سب سے زیادہ موثر یا کم سے کم کمپیوٹیشنل طور پر مہنگا ہو) ڈیجیٹلائزڈ سگنل کی ونڈو کے ڈاٹ پروڈکٹ کا مقامی طور پر تیار کردہ نقلوں کے سیٹ کے ساتھ حساب لگانا ہے۔ مقامی طور پر تیار کردہ نقلیں کیریئر فریکوئنسی اور کوڈ مرحلے میں مختلف ہوتی ہیں تاکہ پہلے سے مذکور تمام سرچ اسپیس کا احاطہ کیا جا سکے جو فریکوئنسی سرچ اسپیس اور کوڈ فیز سرچ اسپیس کا کارٹیشین پروڈکٹ ہے۔ کیریئر ایک پیچیدہ نمبر ہے جہاں حقیقی اور خیالی اجزاء دونوں سینوسائڈز ہیں جیسا کہ اویلر کے فارمولے میں بیان کیا گیا ہے۔ وہ نقل جو ڈاٹ پروڈکٹ کی سب سے زیادہ شدت پیدا کرتی ہے ممکنہ طور پر وہ ہے جو کوڈ مرحلے اور سگنل کی فریکوئنسی سے بہترین طور پر میل کھاتی ہے۔ لہذا، اگر یہ شدت ایک حد سے اوپر ہے، تو وصول کنندہ سگنل کو ٹریک کرنے یا ٹریکنگ سے پہلے تخمینہ شدہ پیرامیٹرز کو مزید بہتر بنانے کے لیے آگے بڑھتا ہے۔ حد کو غلط مثبت کو کم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے (بظاہر سگنل کا پتہ لگانا جب حقیقت میں کوئی سگنل نہ ہو)، لیکن کچھ پھر بھی کبھی کبھار ہو سکتے ہیں۔ ایک پیچیدہ کیریئر کا استعمال کرتے ہوئے نقلوں کو سگنل کے کیریئر مرحلے سے قطع نظر ڈیجیٹلائزڈ سگنل سے ملنے اور اس مرحلے کا پتہ لگانے کی اجازت دیتا ہے (اصول وہی ہے جو فورئیر ٹرانسفارم استعمال کرتا ہے)۔ ڈاٹ پروڈکٹ ایک پیچیدہ نمبر ہے۔ اس کی شدت نقل اور سگنل کے درمیان مماثلت کی سطح کی نمائندگی کرتی ہے، جیسا کہ حقیقی قدر والے ٹائم سیریز کے عام ارتباط کے ساتھ ہوتا ہے۔ ڈاٹ پروڈکٹ کی دلیل ڈیجیٹلائزڈ سگنل میں متعلقہ کیریئر کا تخمینہ ہے۔ مثال کے طور پر، فرض کریں کہ کوڈ مرحلے میں تلاش کے لیے دانے دار پن 0.5 چپس ہے اور تعدد میں 500 ہرٹز ہے، پھر کل 20 × 2,046 = 40,920 مقامی نقلوں کے لیے کوشش کرنے کے لیے 1,023/0.5 = 2,046 کوڈ مراحل اور 10,000 ہرٹز/500 ہرٹز = 20 تعدد ہیں۔ نوٹ کریں کہ ہر فریکوئنسی بن اس کے وقفے پر مرکوز ہے اور اس لیے ہر سمت میں 250 ہرٹز کا احاطہ کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، پہلے بن میں − 4.750 Hz پر ایک کیریئر ہوتا ہے اور −5,000 Hz سے −4,500 Hz کے وقفے کا احاطہ کرتا ہے۔ کوڈ فیز مساوی ماڈیولو 1,023 ہیں کیونکہ رینجنگ کوڈ پیریڈک ہے۔ مثال کے طور پر، فیز-0.0 فیز 1، 022.5 کے مساوی ہے۔ مندرجہ ذیل جدول میں مقامی نقلوں کو دکھایا گیا ہے جن کا موازنہ اس مثال میں ڈیجیٹلائزڈ سگنل سے کیا جائے گا۔ "" "کا مطلب ہے ایک واحد مقامی نقل جبکہ". "کا استعمال ایلیڈڈ مقامی نقلوں کے لیے کیا جاتا ہے: فورئیر ٹرانسفارم سادہ ارتباط کے طریقہ کار میں بہتری کے طور پر، فورئیر ٹرانسفارم کے ساتھ ڈاٹ پروڈکٹ کی گنتی کو زیادہ مؤثر طریقے سے نافذ کرنا ممکن ہے۔" کوڈ اور فریکوئنسی کے کارٹیشین پروڈکٹ میں ہر عنصر کے لیے ایک ڈاٹ پروڈکٹ انجام دینے کے بجائے، ہر کوڈ مرحلے کے لیے ایف ایف ٹی پر مشتمل ایک واحد آپریشن اور تمام فریکوئنسیز کا احاطہ کیا جاتا ہے۔ اس طرح کا ہر آپریشن کمپیوٹیشنل طور پر زیادہ مہنگا ہوتا ہے، لیکن یہ اب بھی ایف ایف ٹی الگورتھم کی کارکردگی کی وجہ سے پچھلے طریقہ کار سے مجموعی طور پر تیز ہو سکتا ہے، اور یہ زیادہ درستگی کے ساتھ کیریئر فریکوئنسی کو بازیافت کرتا ہے، کیونکہ فریکوئنسی ڈبے ڈی ایف ٹی میں بہت قریب سے ہوتے ہیں۔ خاص طور پر، سرچ اسپیس میں کوڈ کے تمام مراحل کے لیے، ڈیجیٹلائزڈ سگنل ونڈو کو کوڈ کی مقامی نقل (بغیر کسی کیریئر کے) کے ساتھ عنصر بہ عنصر ضرب کیا جاتا ہے، پھر ایک مجرد فورئیر ٹرانسفارم کے ساتھ کارروائی کی جاتی ہے۔ اس طریقہ کار کے ساتھ کارروائی کی جانے والی پچھلی مثال کو دیکھتے ہوئے، حقیقی قدر والے ڈیٹا (پیچیدہ ڈیٹا کے برخلاف، جس میں فیز اور کواڈریچر اجزاء ہوں گے)، 5 میگاہرٹز کی نمونے لینے کی شرح، 10 ایم ایس کی سگنل ونڈو، اور 2.5 میگاہرٹز کی درمیانی تعدد فرض کریں۔ ڈیجیٹل سگنل میں 5 میگاہرٹز × 10 ایم ایس = 50,000 نمونے ہوں گے، اور اس لیے 100 ہرٹز کے مراحل میں 0 ہرٹز سے 2.5 میگاہرٹز تک کے 25,001 فریکوئنسی اجزاء ہوں گے (نوٹ کریں کہ 0 ہرٹز جزو حقیقی ہے کیونکہ یہ حقیقی قدر والے سگنل کی اوسط ہے اور 2.5 میگاہرٹز جزو بھی حقیقی ہے کیونکہ یہ اہم فریکوئنسی ہے)۔ مرکزی تعدد کے 5 کلو ہرٹز کے اندر صرف اجزاء (یا ڈبے) کی جانچ کی جاتی ہے، جو کہ 2.495 MHz سے 2.505 MHz تک کی حد ہے، اور یہ 51 تعدد اجزاء سے احاطہ کرتا ہے۔ پچھلے معاملے کی طرح کوڈ کے 2,046 مراحل ہیں، اس طرح کل 51 × 2,046 = 104,346 پیچیدہ تعدد اجزاء کی جانچ کی جائے گی۔ اسی طرح، سادہ ارتباط کے طریقہ کار میں بہتری کے طور پر، ہر فریکوئنسی بن کے لیے تمام کوڈ مراحل کا احاطہ کرتے ہوئے ایک واحد آپریشن انجام دینا ممکن ہے۔ ہر کوڈ فیز بن کے لیے انجام دی جانے والی کارروائی میں فریکوئنسی ڈومین میں عنصر کے لحاظ سے ضرب، فارورڈ ایف ایف ٹی شامل ہوتا ہے۔ الٹا ایف ایف ٹی، اور اضافی پروسیسنگ تاکہ مجموعی طور پر، یہ سرکلر ارتقاء کے بجائے سرکلر ارتباط کا حساب لگاتا ہے۔ یہ پچھلے طریقہ کار کے برعکس سادہ ارتباط کے طریقہ کار سے زیادہ درست کوڈ مرحلے کا تعین کرتا ہے، جو پچھلے طریقہ کار سے زیادہ درست کیریئر فریکوئنسی کا تعین کرتا ہے۔ ٹریکنگ اور نیویگیشن میسج ڈیکوڈنگ چونکہ موصول ہونے والی کیریئر فریکوئنسی ڈوپلر شفٹ کی وجہ سے مختلف ہو سکتی ہے، اس لیے وہ پوائنٹس جہاں موصول شدہ پی آر این سیکوینس شروع ہوتے ہیں وہ ملی سیکنڈ کی عین مطابق انٹیگرل تعداد کے لحاظ سے O سے مختلف نہیں ہو سکتے ہیں۔ اس کی وجہ سے، پی آر این کوڈ ٹریکنگ کے ساتھ کیریئر فریکوئنسی ٹریکنگ کا استعمال اس بات کا تعین کرنے کے لیے کیا جاتا ہے کہ موصول شدہ سیٹلائٹ کا پی آر این کوڈ کب شروع ہوتا ہے۔ آفسیٹ کے پہلے حساب کے برعکس جس میں ممکنہ طور پر تمام 1,023 آفسیٹوں کے ٹرائلز کی ضرورت پڑ سکتی ہے، لاک کو برقرار رکھنے کے لیے ٹریکنگ کے لیے عام طور پر نبض کی چوڑائی کو نصف یا اس سے کم منتقل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس ٹریکنگ کو انجام دینے کے لیے، وصول کنندہ دو مقداروں کا مشاہدہ کرتا ہے، فیز ایرر اور موصول شدہ فریکوئنسی آفسیٹ۔ وصول کنندہ کے تیار کردہ پی آر این کوڈ کے حوالے سے موصول شدہ پی آر این کوڈ کا ارتباط اس بات کا تعین کرنے کے لیے شمار کیا جاتا ہے کہ آیا دونوں سگنلز کے بٹس غلط ترتیب میں ہیں یا نہیں۔ موصول شدہ پی آر این کوڈ کا موازنہ رسیور سے تیار کردہ پی آر این کوڈ کے ساتھ کیا جاتا ہے جو نبض کی چوڑائی کو آدھا جلدی منتقل کرتا ہے اور نصف نبض کی چوڑائی کو دیر سے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ مطلوبہ ایڈجسٹمنٹ کا اندازہ لگایا جا سکے۔ زیادہ سے زیادہ ارتباط کے لیے درکار ایڈجسٹمنٹ کی مقدار مرحلے کی غلطی کا اندازہ لگانے میں استعمال ہوتی ہے۔ وصول کنندہ کے ذریعہ پیدا کردہ تعدد سے موصولہ تعدد آفسیٹ مرحلے کی شرح کی غلطی کا تخمینہ فراہم کرتا ہے۔ فریکوئنسی جنریٹر کے لیے کمانڈ اور کسی بھی مزید پی آر این کوڈ شفٹنگ کی ضرورت کا حساب استعمال شدہ کنٹرول قانون کے مطابق فیز ایرر اور فیز ریٹ ایرر کے فنکشن کے طور پر کیا جاتا ہے۔ ڈوپلر کی رفتار کو کیریئر برائے نام تعدد سے فریکوئنسی آفسیٹ کے فنکشن کے طور پر شمار کیا جاتا ہے۔ ڈوپلر کی رفتار سیٹلائٹ کے مقابلے میں رسیور کی نظر کی لکیر کے ساتھ رفتار کا جزو ہے۔ جیسے جیسے وصول کنندہ لگاتار پی آر این ترتیبات کو پڑھنا جاری رکھے گا، اسے 1,023 بٹ موصول شدہ پی آر این سگنل کے مرحلے میں اچانک تبدیلی کا سامنا کرنا پڑے گا۔ یہ نیویگیشن پیغام کے ڈیٹا بٹ کے آغاز کی نشاندہی کرتا ہے۔ یہ وصول کنندہ کو نیویگیشن پیغام کے 20 ملی سیکنڈ بٹس کو پڑھنا شروع کرنے کے قابل بناتا ہے۔ نیویگیشن فریم کے ہر ذیلی فریم کے آغاز میں TLM لفظ وصول کنندہ کو ذیلی فریم کے آغاز کا پتہ لگانے اور وصول کنندہ گھڑی کے وقت کا تعین کرنے کے قابل بناتا ہے جس پر نیویگیشن ذیلی فریم شروع ہوتا ہے۔ اس کے بعد ہاؤ لفظ وصول کنندہ کو یہ طے کرنے کے قابل بناتا ہے کہ کون سا مخصوص ذیلی فریم منتقل کیا جا رہا ہے۔ دائرے کی سطحوں کے چوراہوں کا حساب لگانے سے پہلے ایفیمیرس ڈیٹا کو پڑھنے کی ضرورت کی وجہ سے پوزیشن کے پہلے تخمینے سے پہلے 30 سیکنڈ تک کی تاخیر ہو سکتی ہے۔ ذیلی فریم کو پڑھنے اور تشریح کرنے کے بعد، اگلے ذیلی فریم کو بھیجنے کے وقت کا حساب گھڑی کی اصلاح کے اعداد و شمار اور HOW کے استعمال کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔ وصول کنندہ وصول کنندہ گھڑی کے وقت کو جانتا ہے کہ ٹیلی میٹری ورڈ کا پتہ لگانے سے اگلے ذیلی فریم کا آغاز کب موصول ہوا تھا جس سے ٹرانزٹ ٹائم کی گنتی کو فعال کیا گیا اور اس طرح سڈورینج۔ رسیور ممکنہ طور پر ہر ذیلی فریم کے آغاز میں یا ہر 6 سیکنڈ میں ایک نئی سڈورینج پیمائش حاصل کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ پھر نیویگیشن پیغام سے آربیٹل پوزیشن ڈیٹا، یا ایفیمیرس کا استعمال اس بات کا درست حساب لگانے کے لیے کیا جاتا ہے کہ پیغام کے آغاز میں سیٹلائٹ کہاں تھا۔ ایک زیادہ حساس رسیور ممکنہ طور پر کم حساس رسیور سے زیادہ تیزی سے ایفیمیرس ڈیٹا حاصل کرے گا، خاص طور پر شور والے ماحول میں۔ ان فیز اور کواڈریچر اجزاء بھی دیکھیں ماخذ اور حوالہ جات ببلیوگرافی GPS انٹرفیس اسپیسیفیکیشن (L1، L2C اور P بیان کرتا ہے)۔ (L5 بیان کرتا ہے)۔ (L1C بیان کرتا ہے)۔ نوٹس گلوبل پوزیشننگ سسٹم نیویگیشن