ಜಿಪಿಎಸ್
‘’’ಗ್ಲೋಬಲ್ ನೇವಿಗೇಶನ್ ಸ್ಯಾಟಲ್ಲೈಟ್ ಸಿಸ್ಟಂ”’ (Global Navigation Satellite System) ಎಂಬುದು ಜಾಗತಿಕ ಸ್ಥಾನ ನಿರ್ಣಯ ಹಾಗೂ ದಿಕ್ಸೂಚಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ. ಕೃತಕ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಬಿತ್ತರಿಸುವ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಂಡು ಅವುಗಳನ್ನು ಆಲಿಸುವ ರಿಸೀವರ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ಸ್ಥಾನ, ವೇಗ, ಹಾಗೂ ತಾನು ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ದಿಕ್ಕನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಬಲ್ಲವು.
”ಜಿಪಿಎಸ್” ಅಥವಾ ”ಗ್ಲೋಬಲ್ ಪೊಸಿಶನಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಂ” ಎಂಬುದು ಇಂತಹ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಅಮೆರಿಕ ದೇಶವು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಕಿಳಿಸಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದ್ದು ಇದರ ಅಧಿಕೃತ ಹೆಸರು ”’ನ್ಯಾವ್‌ಸ್ಟಾರ್ ಜಿಪಿಎಸ್”’ ಎಂಬುದಾಗಿದೆ. ಇದರ ನಿರ್ವಹಣೆ ಹಾಗೂ ನಿಯಂತ್ರಣ ಅಮೇರಿಕ ದೇಶದ ವಾಯು ಸೇನೆಯ ಕೈಯಲ್ಲಿದ್ದು ಇದರ ಉಸ್ತುವಾರಿಗಾಗಿ (ಉಪಗ್ರಹ ಬದಲಾವಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಶೋಧನೆ ಹಾಗೂ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸೇರಿದಂತೆ) ವಾರ್ಷಿಕ ೭೫೦ ಯು.ಎಸ್. ಡಾಲರ್ಗಳನ್ನು ವ್ಯಯಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅಮೆರಿಕದ ಸೈನಿಕ ಬಳಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸಿದ್ದಾದರೂ, ಜಗತ್ತಿನಾದ್ಯಂತ ನಾಗರಿಕ ಉಚಿತ ಬಳಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಇದನ್ನು ನೀಡಲಾಗಿದೆ.
ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ದಿಕ್ಸೂಚಿಯಾಗಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ನಕಾಶೆ ತಯಾರಿಸಲು, ಸರ್ವೇಕ್ಷಣೆ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ, ವಾಣಿಜ್ಯ ಹಾಗೂ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ ಕೂಡ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಅಲ್ಲದೆ ಇದನ್ನು ನಿಖರವಾದ ಸಮಯದ ಆಧಾರವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.
ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ
ಬದಲಾಯಿಸಿಜಿಪಿಎಸ್ ರಿಸೀವರ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಬಿತ್ತರಿಸುವ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಆಲಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಕೇತಗಳು ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ರಿಸೀವರ್ ತಲುಪಲು ತಗಲಿದ ಸಮಯವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಿ ತಾನು ಇರುವ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಕೇತಗಳು ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಅಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ಹಾಗೂ ಈ ಅಲೆಗಳ ವೇಗವು ಮೊದಲೇ ತಿಳಿದಿರುವುದರಿಂದ ಈ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ೩-ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ತನ್ನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು ಮೂರು ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಂದ ಬಿತ್ತರಿಸಿದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಈ ನಿರ್ಣಯದ ನಿಖರತೆಗಾಗಿ ಅತ್ಯಾವಶ್ಯವಾಗಿರುವ ಏಕಕಾಲಿಕತೆಗಾಗಿ (Time Synchronisation) ನಾಲ್ಕನೇ ಉಪಗ್ರಹದ ಸಂಕೇತವನ್ನು ರಿಸೀವರ್ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತದೆ. ಮೂರು ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಮಾಡುವ ಸ್ಥಾನನಿರ್ಣಯವನ್ನು ತ್ರಿಕೋಣೀಕರಣವೆಂದು (Triangulation) ಹಲವು ಕಡೆ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾಗುತ್ತದಾದರೂ ಇದಕ್ಕಾಗಿ ತ್ರಿಪಾರ್ಶ್ವೀಕರಣ (Trilateration) ಎಂಬ ಪದವೇ ಸರಿಯಾದುದು ಎಂದು ಜಿಪಿಎಸ್ ತಜ್ಞರ ಅಭಿಪ್ರಾಯ.ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮೂರು ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇವೆಂದರೆ: ಅಂತರಿಕ್ಷ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆ, ನಿಯಂತ್ರಣ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆ ಹಾಗೂ ಬಳಕೆದಾರ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆ.
ಅಂತರಿಕ್ಷ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆ
ಬದಲಾಯಿಸಿಉಪಗ್ರಹಗಳು ಭೂಮಿಯನ್ನು ಸುತ್ತುತಿವೆ. ಮಿಗಿಲಾದ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಬಳಕೆಯಿಂದ ಜಿಪಿಎಸ್ ನಿಖರತೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ ಹಾಗೂ ಮುಖ್ಯ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಅಥವ ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ವಿಫಲವಾದಾಗ ಅವುಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಉಪಗ್ರಹವು ತನ್ನದೇ ಆದ ಎರಡು ಭಿನ್ನವಾದ ಸಂಕೇತಗಳಲ್ಲಿ ದಿಕ್ಸೂಚಿ ಸಂದೇಶವನ್ನು ಬಿತ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ಇವೆಂದರೆ ”’ಸ್ಥೂಲ ಪ್ರಾಪ್ತಿ ಸಂಕೇತ”’ (Coarse Acquisition Code – C/A Code) ಮತ್ತು ”’ನಿಖರ ಸಂಕೆತ”’ (Precision Code – P Code).ಸ್ಥೂಲ ಪ್ರಾಪ್ತಿ ಸಂಕೇತವು ಉಚಿತವಾಗಿ ನಾಗರಿಕ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಹಾಗೂ ಈ ಸಂಕೇತದಿಂದ ಪರಿಷ್ಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸ್ಥಾನ ನಿರ್ಣಯವು (ಹೆಸರೇ ಸೂಚಿಸುವಂತೆ) ಕಡಿಮೆ ನಿಖರತೆಯುಳ್ಳದ್ದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಿಖರ ಸಂಕೇತವು ಗುಪ್ತೀಕರಿಸಿದ ರೂಪದಲ್ಲಿದ್ದು (Encrypted) ಅಮೆರಿಕದ ಸೈನಿಕ ಉಪಯೋಗಗಳಿಗಾಗಿ ಮೀಸಲಿಡಲಾಗಿದೆ ಹಾಗೂ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಅತಿ ನಿಖರತೆಯಿಂದ ಸಂಸ್ಕರಿಸುತ್ತದೆ (ಉದಾ: ಜಿಪಿಎಸ್ ನಿರ್ದೇಶಿತ ಕ್ಷಿಪಣಿಗಳಿಗಾಗಿ). ನಿಖರ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಇನ್ನೂ ರಹಸ್ಯವಾಗಿಡಲು ಪುನರ್ಗುಪ್ತೀಕರಿಸಿ, Y ಸಂಕೇತ ಎಂಬ ರೂಪದಲ್ಲಿಯೂ ಬಿತ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಎರಡು ಸಂಕೇತಗಳೂ ಸಮಯವನ್ನು ನಿಖರತೆಯಿಂದ ನೀಡುತ್ತವೆ. ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಬಿತ್ತರಿಕೆ ಈ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ
- L1 (೧೫೭೫.೪೨ ಮೆಗಾ ಹರ್ಟ್ಸ್): ಏಕ ತರಂಗ ರಿಸೀವರ್‌ಗಳು ಈ ತರಂಗವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತವೆ
- L2 (೧೨೨೭.೬೦ ಮೆಗಾ ಹರ್ಟ್ಸ್): ದ್ವಿತರಂಗ ರಿಸೀವರ್‌ಗಳು L1 ಮತ್ತು L2 ತರಂಗಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತವೆ.
- L3 (೧೩೮೧.೦೫ ಮೆಗಾ ಹರ್ಟ್ಸ್): ಪರಮಾಣು ಸ್ಫೋಟ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- L4 (೧೩೭೯.೯೧೩ ಮೆಗಾ ಹರ್ಟ್ಸ್): ಐಯನೋಸ್ಫಿಯರ್ ಪದರದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ದೋಷಗಳ ತಿದ್ದುಪಡಿಗಾಗಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತಿದೆ.
- L5 (೧೧೭೬.೪೫ ಮೆಗಾ ಹರ್ಟ್ಸ್): ನಾಗರಿಕ ಜೀವ ರಕ್ಷಣೆಯ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ಮೀಸಲಿಡಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ವೈಮಾನಿಕ ದಿಕ್ಸೂಚಿ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ ಕೂಡ ಬಳಸುವ ಪ್ರಸ್ತಾವವಿದೆ.
ನಿಯಂತ್ರಣ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆ
ಬದಲಾಯಿಸಿಉಪಗ್ರಹಗಳ ಜಾಡನ್ನು ಹವಾಯಿ, ಕ್ವಜಲೈನ್, ಅಸ್ಸೆನ್ಶನ್ ದ್ವೀಪ, ಡಿಯೆಗೊ ಗಾರ್ಸಿಯ, ಹಾಗೂ ಕಲೊರಾಡೊ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ಸ್, [[
ಬಳಕೆದಾರ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆ
ಬದಲಾಯಿಸಿಜಿಪಿಎಸ್ ರಿಸೀವರ್ಅನ್ನು ಬಳಕೆದಾರ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆ ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವು ಹಲವು ಬಗೆಯ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಲಬ್ಧವಿವೆ. ಕೈಗಡಿಯಾರದಲ್ಲಿಯೂ ಜಿಪಿಎಸ್ ರಿಸೀವರನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿ ಮಾರಲಾಗುತ್ತಿದೆ.
ರಿಸೀವರ್‌ಗಳ ಮುಖ್ಯ ಭಾಗಗಳೆಂದರೆ ಏರಿಯಲ್, ರಿಸೀವರ್-ಸಂಸ್ಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಹಾಗೂ ಉಚ್ಚ ನಿಖರತೆಯ ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕ (Crystal Oscillator). ಇವಲ್ಲದೆ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ತೋರಿಸಲು ಪುಟ್ಟ ಪರದೆಯೂ ಇರಬಹುದು. ಈ ರಿಸೀವರ್‌ಗಳು ಜಿಪಿಎಸ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಬಿತ್ತರಿಸುವ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಆಲಿಸಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸುತ್ತವೆ. ಒಂದೇ ರಿಸೀವರ್ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಹನ್ನೆರಡರಿಂದ ಇಪ್ಪತ್ತು ಜಿಪಿಎಸ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಆಲಿಸಲು ಶಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದಾದರೂ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಟ ಮಟ್ಟದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸ್ಥಾನ ನಿರ್ಣಯಕ್ಕಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತವೆ. ಸಂಸ್ಕರಿತ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಆತಿಥೇಯ ಗಣಕ ಯಂತ್ರಕ್ಕೆ (Host Computer) ರವಾನಿಸಲೂ ಬಹುದಾಗಿದೆ.
ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ?
ಬದಲಾಯಿಸಿ
ಸ್ಥಾನ ನಿರ್ಣಯಕ್ಕಾಗಿ ಜಿಪಿಎಸ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖ ಬಿಂದುಗಳನ್ನಾಗಿ (Reference Points) ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಈ ಮೊದಲೇ ತಿಳಿಸಿದಂತೆ ರಿಸೀವರ್ ಮೂರು ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸುತ್ತದೆ ಹಾಗೂ ನಾಲ್ಕನೇ ಉಪಗ್ರಹದ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಬಳಸಿ ಸಮಯವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ಣಯಿಸಿದ ಸ್ಥಾನದ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೇಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಈ ಕೆಳಗೆ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಹೆಜ್ಜೆ ೧: ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಂದ ತ್ರಿಪಾರ್ಶ್ವೀಕರಣ
ಬದಲಾಯಿಸಿರಿಸೀವರ್ ಒಂದು ಜಿಪಿಎಸ್ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ೧೧,೦೦೦ ಮೈಲಿಗಳ ದೂರದಲ್ಲಿದೆಯೆಂದು ಭಾವಿಸೋಣ.
ಉಪಗ್ರಹವು ಬಿತ್ತರಿಸುವ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಅಲೆಗಳು ಈ ಉಪಗ್ರಹದ ಸುತ್ತಲೂ ಒಂದು ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಗೋಳದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪಸರಿಸುತ್ತಿವೆಯೆಂದೂ ಭಾವಿಸೋಣ. ನಮ್ಮ ರಿಸೀವರ್ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ೧೧,೦೦೦ ಮೈಲಿಗಳ ದೂರವಿರುವುದರಿಂದ ರಿಸೀವರ್ ೧೧,೦೦೦ ಮೈಲಿಗಳ ತ್ರಿಜ್ಯವಿರುವ ಗೋಳದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿದೆ. ಗೋಳದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅಸಂಖ್ಯಾತ ಬಿಂದುಗಳಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೆನಪಿನಲ್ಲಿಡಿ. ಈ ಅಸಂಖ್ಯಾತ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ರಿಸೀವರ್ ಇರುವ ಬಿಂದು ಯಾವುದೆಂದು ಅರಿಯುವುದು ಹೇಗೆ? ಇದಕ್ಕಾಗಿ ರಿಸೀವರ್ ಇನ್ನೊಂದು ಉಪಗ್ರಹದ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಬಳಸಿ ಈ ಎರಡನೆ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದಲೂ ತನ್ನ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ.
ರಿಸೀವರ್ ಈ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ೧೨,೦೦೦ ಮೈಲಿಗಳಷ್ಟು ದೂರವಿದೆಯೆಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಈಗ ರಿಸೀವರ್ ಮೊದಲನೆಯ ಗೋಳದ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ೧೨,೦೦೦ ಮೈಲಿಗಳ ತ್ರಿಜ್ಯವಿರುವ ಎರಡನೆಯ ಗೋಳದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲೂ ಇದೆಯೆಂದಾಯಿತು. ಹಾಗೂ ಈ ಎರಡು ಗೋಳಗಳೂ ಒಂದನ್ನೊಂದು ಛೇದಿಸುತ್ತವೆ. ರಿಸೀವರ್ ಈ ಛೇದದಿಂದ ಗೋಳಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ವೃತ್ತದ ಪರಿಧಿಯಲ್ಲಿರುವ ಅಸಂಖ್ಯಾತ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲೊಂದರ ಮೇಲಿದೆ. (ಈ ವೃತ್ತವನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಲು ಹೀಗೆ ಆಲೋಚಿಸಿ - ಎರಡು ಚೆಂಡುಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಒತ್ತಿ, ಅವು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ತಗಲುವಲ್ಲಿ ಪೆನ್ನೊಂದನ್ನು ನಡೆಯಿಸುತ್ತಾ ಹೋದರೆ ಉಂಟಾಗುವ ವೃತ್ತ) ವೃತ್ತದ ಪರಿಧಿಯಲ್ಲೂ ಅಸಂಖ್ಯಾತ ಬಿಂದುಗಳಿರುತ್ತವೆಂಬುದನ್ನೂ ನೆನಪಿಡಿ. ಈ ಅಸಂಖ್ಯಾತ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ರಿಸೀವರ್ ಯಾವ ಬಿಂದುವಿನ ಮೇಲಿದೆಯೆಂಬುದನ್ನು ಅರಿಯಲು ರಿಸೀವರ್ ಈಗ ಮೂರನೆಯ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ತನ್ನ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ರಿಸೀವರ್ ೧೩,೦೦೦ ಮೈಲಿಗಳಷ್ಟು ದೂರವಿದೆಯೆಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಅಂದರೆ ಮೊದಲು ಹೇಳಿದ ವೃತ್ತವನ್ನು ೧೩,೦೦೦ ಮೈಲಿಗಳ ತ್ರಿಜ್ಯವಿರುವ ಗೋಳವು (ಮೂರನೆಯದು) ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಛೇದಿಸುತ್ತದೆ.
ರಿಸೀವರ್ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಕಡೆ ಇರಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲದ್ದರಿಂದ ಈ ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ರಿಸೀವರ್ ಇರುವ ಬಿಂದು ಯಾವುದೆಂದು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು ನಾಲ್ಕನೇ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ದೂರವನ್ನು ಅಳತೆ ಮಾಡಬಹುದಾದರೂ ಇದರ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಭೂಮಿಯಿಂದ ಅಸಾಧ್ಯವೆನಿಸುವಷ್ಟು ದೂರ ಅಥವಾ ಅಸಂಬದ್ಧ ವೇಗದಿಂದ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವಂತೆ ಭಾಸವಾಗುತ್ತದೆ (ಉಪಗ್ರಹ ಸಮೂಹ ಹಾಗು ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಜಂಗಮಶೀಲವಾದುದರಿಂದ ಹೀಗಿರುತ್ತದೆ). ಆದುದರಿಂದ ಈ ಹುಸಿ ಬಿಂದುವನ್ನು ರಿಸೀವರ್ ಒಳಗಿರುವ ಗಣಕ ಯಂತ್ರವು ಕೂಡಲೇ ತ್ಯಜಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ರಿಸೀವರ್ ತನ್ನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ೩-ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಯಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ನಾಲ್ಕನೇ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದಾದರೂ ಅದನ್ನು ಬೇರೆಯೇ ಒಂದು ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಹೆಜ್ಜೆ ೨: ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಂದ ದೂರ ಅಳೆತ
ಬದಲಾಯಿಸಿಉಪಗ್ರಹಗಳು ಬಿತ್ತರಿಸುವ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಅಲೆಗಳ ವೇಗವು ತಿಳಿದಿರುವುದರಿಂದ ಈ ಅಲೆಗಳು ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ರಿಸೀವರ್ಅನ್ನು ತಲಪಲು ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ಸಮಯವನ್ನು ಅರಿತುಕೊಂಡರೆ ಉಪಗ್ರಹ ಮತ್ತು ರಿಸೀವರ್ ನಡುವಿನ ದೂರವನ್ನು ಅರಿಯಬಹುದು.
“ವೇಗ” X “ಸಮಯ” = “ದೂರ” ಎಂಬ ಸೂತ್ರವನ್ನು ನಾವೆಲ್ಲಾ ಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಕಲಿತಿದ್ದೇವೆ. (ಉದಾ: ೬೦ ಕಿ.ಮೀ./ಪ್ರತಿ ಗಂ ಗುಣಿಸು ೨ ಗಂ. = ೧೨೦ ಕಿ.ಮೀ). ಈ ಅಳೆತದ ಕ್ರಮವನ್ನು ಅರಿಯಲು ಹೀಗೊಂದು ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ: ೧ ಕಿ.ಮೀ. ಅಂತರದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಟೇಪ್ ರಿಕಾರ್ಡರ್‌ಗಳನ್ನು ಇರಿಸಿ ಎರಡರಲ್ಲೂ ಏಕಕಾಲಕ್ಕೆ ರಾಷ್ಟ್ರಗೀತೆಯನ್ನು ಆರಂಭಿಸಿದ್ದೇವೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿ. ದೂರದ ಟೇಪ್‌ರಿಕಾರ್ಡರಿಂದ ಬರುವ ಹಾಡು ನಾವು ನಿಂತಿರುವ ಟೇಪ್‌ರಿಕಾರ್ಡರಿಂದ ಬರುತ್ತಿರುವ ಹಾಡಿಗಿಂತ ಸುಮಾರು ೩ ಸೆಕುಂಡುಗಳಷ್ಟು ಹಿಂದಿರುತ್ತದೆ. ಧ್ವನಿಯು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ವೇಗ ೩೪೨ ಕಿ.ಮೀ./ಸೆ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ ಈ ಹಿನ್ನಡೆತ ಉಂಟಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ಬಳಿಯಿರುವ ಟೇಪ್‌ರಿಕಾರ್ಡರನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಸ್ವಲ್ಪವೇ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಹಾಕುತ್ತಾ ದೂರದಿಂದ ಬರುವ ಗೀತೆ, ಬಳಿಯುರುವ ಟೇಪ್‌ರಿಕಾರ್ಡರಿಂದ ಬರುವ ಗೀತೆ ಎರಡೂ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಮೊಳಗುವಂತೆ ಮಾಡಿ, ಬಳಿಯಿರುವ ಟೇಪ್‌ರಿಕಾರ್ಡರನ್ನು ಎಷ್ಟು ಸೆಕುಂಡ್ ನಿಧಾನಿಸಿದ್ದೇವೆ ಎಂದು ಅಳೆದರೆ ಈ ಸಮಯ ಗುಣಿಸು ಧ್ವನಿಯ ವೇಗ = ಎರಡು ಟೇಪ್‌ರಿಕಾರ್ಡರ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ದೂರ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಬಹುದು. ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಹುಸಿ ಕ್ರಮರಹಿತ ಸಂಕೆತಗಳನ್ನು (Pseudo Random Code) ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.
ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಉಪಗ್ರಹ ಹಾಗೂ ರಿಸೀವರ್ನ ಹುಸಿ ಕ್ರಮರಹಿತ ಸಂಕೇತಗಳು ಏಕಕಾಲಕ್ಕೆ ಆರಂಭವಾದವೆಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಉಪಗ್ರಹದ ಸಂಕೇತ ರಿಸೀವರ್ ತಲುಪುವಾಗ ಉಪಗ್ರಹದ ಹುಸಿ ಕ್ರಮರಹಿತ ಸಂಕೇತವು ರಿಸೀವರ್‌ದಕ್ಕಿಂತ ಎಷ್ಟು ಹಿಂದೆ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಳೆಯುವುದರಿಂದ ಉಪಗ್ರಹದ ಸಂಕೇತವು ರಿಸೀವರ್ ತಲಪಲು ಎಷ್ಟು ಸಮಯ ಬೇಕಾಯಿತು ಎಂದು ಅರಿಯಬಹುದು ಹಾಗೂ ಇದರಿಂದ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು.
ಹೆಜ್ಜೆ ೩: ರಿಸೀವರ್ ಸಮಯವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಸರಿಪಡಿಸುವುದು
ಬದಲಾಯಿಸಿವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಅಲೆಗಳ ವೇಗವು ೧೮೬,೦೦೦ ಮೈಲಿ/ಪ್ರತಿ ಸೆಕುಂಡ್ ಇರುವುದರಿಂದ ಇಲ್ಲಿ ಅಳೆತವು ಕ್ಲಿಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ರಿಸೀವರ್ ಇರುವ ಸ್ಥಳದಿಂದ ನೇರ ಮೇಲಕ್ಕಿರುವ (ತಲೆಯ ಮೇಲೆ) ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ಬರುವ ಅಲೆಗಳು ರಿಸೀವರ್ ತಲುಪಲು ಬೇಕಾಗುವ ಕೇವಲ ೦.೦೬ ಸೆಕುಂಡ್!! ಈ ಅಳೆತಕ್ಕೆ ಉಪಗ್ರಹ ಹಾಗೂ ರಿಸೀವರ್‌ನಲ್ಲಿ ಅತಿ ನಿಖರತೆಯುಳ್ಳ ಗಡಿಯಾರಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಎರಡು ಗಡಿಯಾರಗಳ ನಡುವೆ ಕೇವಲ ೧ ಮೈಕ್ರೋ ಸೆಕುಂಡ್‌ನಷ್ಟು (೧/೧೦೦೦ ಸೆಕುಂಡ್) ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದ್ದರೆ ನಿರ್ಣಯವಾಗುವ ಸ್ಥಾನವು ೨೦೦ ಮೈಲಿಗಳಷ್ಟು ಪಲ್ಲಟವಾಗುತ್ತದೆ!
ಉಪಗ್ರಹಗಳಲ್ಲಿ ಅತಿ ನಿಖರತೆಯುಳ್ಳ ಅಣು ಗಡಿಯಾರಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಜಿಪಿಎಸ್ ರಿಸೀವರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಣು ಗಡಿಯಾರಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿದರೆ ರಿಸೀವರ್‌ಗಳು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರ ಹಾಗೂ ಅತಿ ದುಬಾರಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ರಿಸೀವರ್‌ಗಳಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಫಟಿಕ ಗಡಿಯಾರಗಳ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಒಂದು ‘’’ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ತಂತ್ರ’’’ದ ಮೂಲಕ ಅಣು ಗಡಿಯಾರಗಳ ನಿಖರತೆಗೆ ಏರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತ್ರವು ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವಲ್ಲಿ ಅತಿ ಮುಖ್ಯ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಾನ ನಿರ್ಣಯ ಹಾಗೂ ದಿಕ್ಸೂಚನೆಗಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತಾದರೂ ಜಗತ್ತಿನಾದ್ಯಂತ ಎಲ್ಲಾ ರಿಸೀವರ್‌ಗಳೂ ಏಕಕಾಲಿಕತೆಯಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ಜಿಪಿಎಸ್ ಬಳಕೆಗೆ ಅಸಂಖ್ಯ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ತೆರೆದಂತಾಗುತ್ತದೆ. ಜಾಗತಿಕ ಸಮಯ (Universal Time) ಹಾಗೂ ಜಿಪಿಎಸ್ ಸಮಯಗಳು ಏಕಕಾಲಿತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಜಿಪಿಎಸ್‌ನಿಂದ ಪಡೆಯುವ ಸಮಯವನ್ನು ಗಣಕ ಯಂತ್ರ ಜಾಲಗಳ, ಚಲನಚಿತ್ರ ಉಪಕರಣಗಳ, ಏಟಿಎಮ್ ಯಂತ್ರಗಳು ಮುಂತಾದವುಗಳ ಏಕಕಾಲಿಕತೆಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.
ಸಮಯವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಸರಿಪಡಿಸಲು ಬಳಸುವ ತಂತ್ರವೆಂದರೆ ನಾಲ್ಕನೇ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು! ಮೂರು ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಂದ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆದು ೩-ಆಯಾಮದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅರಿಯಬಹುದಾದರೆ ನಾಲ್ಕನೇ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ರಿಸೀವರ್ ಸಮಯವನ್ನು ಉಪಗ್ರಹದ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು.
ನಾಲ್ಕನೇ ಉಪಗ್ರಹವನ್ನು ಬಳಸಿ ಸಮಯ ನಿಖರತೆಯ ಪೂರ್ಣತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುವ ”’ವಿಶಿಷ್ಟ ತಂತ್ರ”’ವೇನೆಂದು ಅರಿಯೋಣ. ಈ ವಿವರಣೆಯಲ್ಲಿ ಅನುಕೂಲತೆಗಾಗಿ ೨-ಆಯಾಮದ ಚಿತ್ರವನ್ನೇ ಬಳಸಬೇಕಾದುದರಿಂದ ಎರಡೇ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನೇ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದರೆ ನಿರ್ಣಯಿಸಿದ ಸ್ಥಾನವು ಮೂರು ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಲಭಿಸಿದ ನಿಜವಾದ ಸ್ಥಾನ ಹಾಗೂ ಹುಸಿ ಬಿಂದು.
ರಿಸೀವರ್ ಇರುವ ಬಿಂದು ಈ ಎರಡು ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಂದ ೫ ಹಾಗೂ ೬ ಸೆಕುಂಡ್‌ಗಳಷ್ಟು ದೂರವಿದೆಯೆಂದು ಭಾವಿಸೋಣ (ದೂರವನ್ನು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯುತ್ತಿರುವುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ!). ಈಗ ರಿಸೀವರ್ನ ಗಡಿಯಾರ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಗಡಿಯಾರಗಳಿಗಿಂತ ೧ ಸೆಕುಂಡ್‌ನಷ್ಟು ಹಿಂದಿದೆಯೆಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ರಿಸೀವರ್ನ ಗಣಕ ಯಂತ್ರವು ತನ್ನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಎರಡೂ ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಂದ ೬ ಹಾಗೂ ೭ ಸೆಕುಂಡ್‌ಗಳಷ್ಟು ದೂರವೆಂದು ತಪ್ಪಾಗಿ ನಿರ್ಣಯಿಸುತ್ತದೆ.
ನಾಲ್ಕನೇ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ರಿಸೀವರ್ ೭ ಸೆಕುಂಡ್ ದೂರವಿದೆಯೆಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಎಲ್ಲಾ ಗಡಿಯಾರಗಳೂ ಏಕಕಾಲಿಕತೆಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ ನಾಲ್ಕನೇ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ದೂರ ಅಳೆಯುವುದರಿಂದ ರಿಸೀವರ್ ತನ್ನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿಯೇ ನಿರ್ಣಯಿಸುತ್ತದೆ.
ಆದರೆ ರಿಸೀವರ್ನ ಗಡಿಯಾರವು ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸಮಯಕ್ಕಿಂತ ೧ ಸೆಕುಂಡ್ ಹಿಂದಕ್ಕಿರುವುದರಿಂದ ರಿಸೀವರ್ ನಾಲ್ಕನೇ ಉಪಗ್ರಹದಿಂದ ತನ್ನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ೮ ಸೆಕುಂಡ್ ದೂರವೆಂದು ನಿರ್ಣಯಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವೆಂದರೆ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಅಲೆಗಳ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಗೋಳಗಳು ಮೂರು ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನೊಂದು ಛೇದಿಸುತ್ತವೆ. ಹೀಗಾಗಿ ರಿಸೀವರ್ ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮೂರು ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿದ್ದಂತೆ ಭಾಸವಾಗುತ್ತದೆ! ಇದರ ಅಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಕೂಡಲೇ ಅರಿಯಲು ಮತ್ತು ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿರುವ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇ ಕಾರಣವೆಂದು ಗ್ರಹಿಸಲು ರಿಸೀವರ್ನ ಗಣಕಯಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿರುವ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಈ ಮೂರು ಬಿಂದುಗಳ ನಡುವೆ ಒಂದು ತ್ರಿಕೋಣವನ್ನು ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳೋಣ. ರಿಸೀವರ್ ತನ್ನ ಸಮಯವನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಕೊಂಡೊಯ್ಯುತ್ತದೆ. ರಿಸೀವರ್ ಸಮಯವು ಉಪಗ್ರಹದ ಸಮಯದಿಂದ ದೂರವಾದಂತೆ ಮೂರು ಹುಸಿ ಬಿಂದುಗಳು ಒಂದರಿಂದೊಂದು ದೂರ ಸರಿದು ಈ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ತ್ರಿಕೋಣವು ದೊಡ್ಡದಾದಂತೆ ಭಾಸವಾಗುತ್ತದೆ ಹಾಗೂ ಸಮಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಮೂರು ಹುಸಿ ಬಿಂದುಗಳು ಹತ್ತಿರ ಸರಿದು ತ್ರಿಕೋಣವು ಪುಟ್ಟದಾದಂತೆ ಭಾಸವಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂರೂ ಹುಸಿ ಬಿಂದುಗಳು ಒಂದು ಕಡೆ ವಿಲೀನವಾಗಿ ಒಂದೇ ಬಿಂದುವಾದಾಗ ರಿಸೀವರ್ ಹಾಗೂ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸಮಯವು ಏಕಕಾಲತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ನೈಜತೆಯೇನೆಂದರೆ ರಿಸೀವರ್ ತನ್ನ ಸಮಯನ್ನು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಕೊಂಡೊಯ್ಯುವುದಿಲ್ಲ; ಸ್ಥಾನ ನಿರ್ಣಯ ಸಂಸ್ಕರಣದಲ್ಲಿ ತಿದ್ದುಪಡಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸುತ್ತಿರುತ್ತದೆ ಅಷ್ಟೇ!
ಹೆಜ್ಜೆ ೪: ಅಂತರಿಕ್ಷದಲ್ಲಿ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಅರಿಯುವುದು
ಬದಲಾಯಿಸಿಎಲ್ಲಾ ರಿಸೀವರ್‌ಗಳ ಗಣಕ ಯಂತ್ರದ ಸ್ಮರಣ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಪಂಚಾಂಗ (Almanac) ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವೊಂದನು ಅಳವಡಿಸಿರಲಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಪಂಚಾಂಗ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವು ರಿಸೀವರ್‌ಗೆ ಅಂತರಿಕ್ಷದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಜಿಪಿಎಸ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಪ್ರತಿಕ್ಷಣವೂ ಯಾವ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಉಪಗ್ರಹಗಳು ತಿರುಗುವ ಕಕ್ಷೆಗಳು ಅತಿ ನಿಖರತೆಯುಳ್ಳವವಾದರೂ ನಿಖರತೆಯ ಪೂರ್ಣತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುವುದಕ್ಕಾಗಿ ಅಮೆರಿಕದ ರಕ್ಷಣಾ ಇಲಾಖೆಯು ಈ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಗಮನಿಸುತ್ತಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ಕಾಗಿ ಅತಿ ನಿಖರತೆಯುಳ್ಳ ರಾಡಾರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಎತ್ತರ, ಸ್ಥಾನ ಮತ್ತು ವೇಗಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಕಕ್ಷೆಗಳು ಚಂದ್ರನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಅಥವಾ ಸೌರ ಗಾಳಿಯಿಂದ ಪಲ್ಲಟವಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿರುವುದರಿಂದ ನಿರಂತರ ಗಮನಿಕೆಯಿಂದ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗಿರಬಹುದಾದ ಲೋಪದೋಷಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಲೋಪದೋಷಗಳನ್ನು ”’ಎಫೆಮೆರಿಸ್ ದೋಷ”’ಗಳೆಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉಪಗ್ರಹವನ್ನು ತನ್ನ ಸರಿಯಾದ ಸ್ಥಾನಕ್ಕೆ ತರುವ ತನಕ ಎಫೆಮೆರಿಸ್ ದೋಷವನ್ನು ಉಪಗ್ರಹವು ರಿಸೀವರ್‌ಗಳತ್ತ ಬಿತ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ರಿಸೀವರ್ ಈ ದೋಷವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೆಜ್ಜೆ ೫: ದೋಷಗಳ ಸರಿಪಡಿಸುವಿಕೆ
ಬದಲಾಯಿಸಿಒಂದು ಉತ್ತಮ ರಿಸೀವರ್ ನಿಖರತೆಯಿಂದ ಸ್ಥಾನ ನಿರ್ಣಯಿಸಬೇಕಾದರೆ ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಇವುಗಳಾವುವುವೆಂದು ಈ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅರಿಯೋಣ
ಮೊತ್ತ ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಅಲೆಗಳು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು. ಬೆಳಕಿನ ವೇಗವು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದರೂ ವಾಯುಮಂಡಲದ ಮೂಲಕ ಅದು ಹಾದು ಹೋಗುವಾಗ ಅದರ ವೇಗದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಯವಾಗುತ್ತದೆ.
ಇದರಿಂದಾಗಿ ”’ವೇಗ ಗುಣಿಸು ಸಮಯ = ದೂರ”’ ಎಂಬ ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ ಈ ವ್ಯತ್ಯಯವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸದಿದ್ದರೆ ನಿರ್ಣಯಿಸುವ ಸ್ಥಾನವು ಪಲ್ಲಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ವಾಯುಮಂಡಲವು ಹಲವು ಪದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅತಿ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಐಯನೋಸ್ಫಿಯರ್ ಎಂಬ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಕರ್ಷಣೆಯುಳ್ಳ ಕಣಗಳ ಪದರವಿದೆ. ಈ ಪದರವು ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಅಲೆಗಳ ಮೇಲೆ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಬೀರುತ್ತವೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮ ನಿಖರತೆಯಿಲ್ಲದ ಗಡಿಯಾರದಂತೆಯೇ ಆಗುತ್ತದೆ. ವಾಯುಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಅನಂತರ ಬರುವ ಟ್ರೋಪೋಸ್ಫಿಯರ್ ಎಂಬ ಪದರವು ಅನೇಕ ಪರಿಮಾಣಗಳಲ್ಲಿ ತೇವಾಂಶ, ಉಷ್ಣತೆ ಹಾಗೂ ಒತ್ತಡಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಅಲೆಗಳ ಮೇಲೆ ಈ ಪದರದ ಪ್ರಭಾವ ಕಡಿಮೆ.
ಜಿಪಿಎಸ್ ಸಂಕೇತಗಳು ವಾಯುಮಂಡಲದ ಮೂಲಕ ಹಾದು ಬರುವಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ವಿಳಂಬವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಹಲವು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ.ವಾಯುಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಯ ಮೂಲಕ ಮೊದಲೇ ಪ್ರತೀಕ್ಷಿಸಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ ಈ ಬಗ್ಗೆ ಒಂದು ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವನ್ನು ರೂಪಿಸಿ ರಿಸೀವರ್ನ ಗಣಕ ಯಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಈ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಬಿತ್ತರಿಸುತ್ತಿರುತ್ತವೆ. ವಾಯುಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಅಲೆಗಳಿಗೆ ಉಂಟಾಗುವ ವಿಳಂಬಗಳ ಪರಿಮಾಣವು ಅಲೆಗಳ ತರಂಗಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ತರಂಗವುಳ್ಳ ಅಲೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ವಿಳಂಬವಾಗುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಅಲೆಗಳ ಈ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ವಿಳಂಬವನ್ನು ಅರಿಯಲು ಜಿಪಿಎಸ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಎರಡು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಬಿತ್ತರಿಸುತ್ತವೆ. ರಿಸೀವರ್ ಈ ಎರಡು ತರಂಗಗಳಿಗೆ ಆಗುವ ವಿಳಂಬವನ್ನು ಅಳೆದು ಸರಾಸರಿ ವಿಳಂಬವನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಣ ಕಾರ್ಯದಲ್ಲಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಎರಡು ತರಂಗಗಳನ್ನು ಆಲಿಸುವ ”’ದ್ವಿತರಂಗ”’ ರಿಸೀವರ್‌ಗಳು ಅತಿ ದುಬಾರಿಯಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಲದೆ ಅಮೆರಿಕದ ಸೇನೆಯು ಮಾತ್ರ ಎರಡನೇ ತರಂಗವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವಂತೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಉಪಯೋಗಗಳು
ಬದಲಾಯಿಸಿಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಪ್ರಥಮವಾಗಿ ಸೈನಿಕ ಬಳಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಲಾಗಿದ್ದರೂ ಅನಂತರ ಹಾಗೂ ನಾಗರಿಕ ಬಳಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಕೂಡಾ ಮುಕ್ತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಸೈನಿಕ ಉಪಯೋಗಗಳು
ಬದಲಾಯಿಸಿಕ್ಷಿಪಣಿಗಳ ಮಾರ್ಗನಿರ್ದೇಶನಕ್ಕಾಗಿ ಜಿಪಿಎಸ್‌ಅನ್ನು ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯುದ್ಧಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ (ಉದಾ: ಇರಾಕ್‌ನ ಮರುಭೂಮಿಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಅಫ್ಗಾನಿಸ್ಥಾನದ ಬೆಟ್ಟ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ) ಸೈನಿಕರು ತಮ್ಮ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಅರಿಯಲು ಹಾಗೂ ತಮ್ಮ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಣ ಕೇಂದ್ರಗಳಿಗೆ ಕಳುಹಿಸಲು ಕೂಡಾ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜಿಪಿಎಸ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಪರಮಾಣು ಸ್ಫೋಟಕ ಪತ್ತೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು (United States Nuclear Detonation Detection System) ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪರಮಾಣು ಪರೀಕ್ಷೆ ನಿಷೇಧ ಒಪ್ಪಂದದ ಹೇರಿಕೆಗಾಗಿ ಅಮೆರಿಕ ಸರ್ಕಾರವು ಬಳಸುತ್ತಿದೆ.
ನಾಗರಿಕ ಉಪಯೋಗಗಳು
ಬದಲಾಯಿಸಿಜಿಪಿಎಸ್ನ ನಾಗರಿಕ ಬಳಕೆಗಳ ಪರಿಮಿತಿಯು ಮಾನವನ ಕಲ್ಪನಾಶಕ್ತಿಗೆ ಸೀಮಿತಗೊಂಡಿದೆ. ಆದರೆ ಎಲ್ಲಾ ಬಳಕೆಗಳಿಗೆ ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ನೀಡುವ ಸ್ಥಾನ, ಚಲನೆ (ಅಥವಾ ವೇಗ) ಮತ್ತು ಸಮಯಗಳು ಅಧಾರವಾಗಿವೆ. ಸರ್ವೇಕ್ಷಣೆ ಕಾರ್ಯಗಳು, ಏಟಿಎಮ್ ಯಂತ್ರ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ದಿಕ್ಸೂಚಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ಭೂಖಂಡಗಳ ಚಲನೆ, ಹೀಗೆ ಪಟ್ಟಿಯು ಬೆಳೆಯುತ್ತಲೇ ಇದೆ. ಸಿಡಿಎಮ್‌ಎ (CDMA) ಚರ ದೂರವಾಣಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲೂ ಸಮಯ ಏಕಕಾಲತೆಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಾಶ್ಚಾತ್ಯ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಟ್ರ್ಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಜಿಪಿಎಸ್ ಅಳವಡಿಸಿ ಹೊಲಗಳನ್ನು ನೇರ ಗೆರೆಯಲ್ಲಿ ಉಳಲು ಕೂಡಾ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದರೆ ಇದರ ಬಳಕೆಗಳ ಪರಿಮಿತಿಯನ್ನು ಊಹಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ.
ಹೊರಗಿನ ಸಂಪರ್ಕಗಳು
ಬದಲಾಯಿಸಿ[೩] Archived 2008-02-15 ವೇಬ್ಯಾಕ್ ಮೆಷಿನ್ ನಲ್ಲಿ.
[೪] Archived 2008-01-20 ವೇಬ್ಯಾಕ್ ಮೆಷಿನ್ ನಲ್ಲಿ.
[೫] Archived 2018-09-22 ವೇಬ್ಯಾಕ್ ಮೆಷಿನ್ ನಲ್ಲಿ.
[೭] Archived 2008-02-10 ವೇಬ್ಯಾಕ್ ಮೆಷಿನ್ ನಲ್ಲಿ.