ಈ ಬ್ಲಾಗ್ ಪೋಸ್ಟ್ನಲ್ಲಿ, GPS ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ನಮ್ಮ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಹೇಗೆ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು GPS ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಎಲ್ಲಿಯಾದರೂ ಸ್ಥಳ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಜಿಪಿಎಸ್ ಎನ್ನುವುದು ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಬಹಳ ಪರಿಚಿತವಾಗಿರುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ, ಅದು ಪೊಲೀಸರು ಶಂಕಿತನ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದಾಗಲಿ ಅಥವಾ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ ನ್ಯಾವಿಗೇಷನ್ ಬಳಸುವುದಾಗಲಿ. ಡಾನ್ ಬ್ರೌನ್ ಅವರ ಕಾದಂಬರಿ 'ದಿ ಡಾ ವಿನ್ಸಿ ಕೋಡ್' ನ ಒಂದು ದೃಶ್ಯ ಇಲ್ಲಿದೆ. ಸೋಫಿ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಂಗ್ಡನ್ ಶೌಚಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅಡಗಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಸೋಫಿ ಲ್ಯಾಂಗ್ಡನ್ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತಾಳೆ; ಅವಳು ಅವನ ಕೋಟ್ನ ಎಡ ಜೇಬಿನಿಂದ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಾಧನವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಅದನ್ನು ಸೋಪಿನ ಬಾರ್ನೊಳಗೆ ಇರಿಸಿ, ಹಾದುಹೋಗುವ ಟ್ರೇಲರ್ ಕಡೆಗೆ ಎಸೆಯುತ್ತಾಳೆ. ಲ್ಯಾಂಗ್ಡನ್ ಟ್ರೇಲರ್ ಹತ್ತಿದ್ದಾನೆಂದು ಪೊಲೀಸರು ತಪ್ಪಾಗಿ ನಂಬುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ವ್ಯರ್ಥವಾಗಿ ಬೆನ್ನಟ್ಟುತ್ತಾರೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಲ್ಯಾಂಗ್ಡನ್ ಮತ್ತು ಸೋಫಿ ಲೌವ್ರೆ ವಸ್ತುಸಂಗ್ರಹಾಲಯದಿಂದ ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟರು. ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಾಧನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲ್ಯಾಂಗ್ಡನ್ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಪೊಲೀಸರಿಗೆ ಹೇಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು? ಇದರ ಹಿಂದಿನ ತತ್ವವು ಜಿಪಿಎಸ್ನಲ್ಲಿದೆ.
ಜಿಪಿಎಸ್ (ಗ್ಲೋಬಲ್ ಪೊಸಿಷನಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್) ಎಂಬುದು ಉಪಗ್ರಹ ಸಂಚರಣೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಉಪಗ್ರಹಗಳು ರವಾನಿಸುವ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬಳಕೆದಾರರ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಕೇವಲ ಒಂದು ಉಪಗ್ರಹವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ಥಳವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದೇ? ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಇಲ್ಲ. ಏಕೆಂದರೆ ಒಂದೇ ಉಪಗ್ರಹವು ಒದಗಿಸುವ ದೂರದ ಮಾಹಿತಿಯು ಆ ನಿಖರವಾದ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಲೆಕ್ಕವಿಲ್ಲದಷ್ಟು ಸಂಭಾವ್ಯ ಸ್ಥಳಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಸ್ಥಳಗಳು ಒಂದು ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಒಂದು ರೇಖೆಗೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಒಂದೇ ಬಿಂದುವಿಗೆ ಕಿರಿದಾಗುತ್ತವೆ.
ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸೂಕ್ತ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಮೊದಲು ಆಯಾಮಗಳ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ವಸ್ತುವು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಚಲಿಸಬಹುದಾದ ದಿಕ್ಕುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಉಲ್ಲೇಖ ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಎಷ್ಟು ದೂರ ಮತ್ತು ಯಾವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಅದರ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ನಮಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಒಂದು ಆಯಾಮದಲ್ಲಿ, ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಅದು ಎಷ್ಟು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಎರಡು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ, ಎರಡು ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ - ಮುಂದಕ್ಕೆ/ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಎಡ/ಬಲಕ್ಕೆ - ಮಾಹಿತಿ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಹಾಗಾದರೆ, ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಸ್ಥಳದ ಬಗ್ಗೆ ಏನು? ಎಲ್ಲಾ ಮೂರು ದಿಕ್ಕುಗಳು - ಮುಂದಕ್ಕೆ/ಹಿಂದಕ್ಕೆ, ಎಡ/ಬಲಕ್ಕೆ, ಮತ್ತು ಮೇಲೆ/ಕೆಳಗೆ - ಅವಶ್ಯಕ. ನಾವು ವಾಸಿಸುವ ಸ್ಥಳವು ತ್ರಿಆಯಾಮವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಈ ಮೂರು ದಿಕ್ಕುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾದ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ನಾಲ್ಕು ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಉಲ್ಲೇಖ ಬಿಂದು ಹಾಗೂ ಮುಂದಕ್ಕೆ-ಹಿಂದಕ್ಕೆ, ಎಡ-ಬಲಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಮೇಲಕ್ಕೆ-ಕೆಳಗೆ ದಿಕ್ಕುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬಳಕೆದಾರರು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿದ್ದಾರೆ ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಭೂಮಿಯು ಸ್ವತಃ ಉಲ್ಲೇಖ ಸಮತಲವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ, ಕೇವಲ ಮೂರು ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಿಜವಾದ ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಒಟ್ಟು ನಾಲ್ಕು ಉಪಗ್ರಹ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಸಂಕೇತಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಸ್ವಾಗತದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಸಮಯದ ದೋಷಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಉಪಗ್ರಹವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಬೆಳಕು ಪ್ರಯಾಣಿಸಲು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಮಯವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಇದು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಈಗ, ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ದೂರ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೋಡೋಣ. ಈ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ, ನೀವು ಮಧ್ಯಮ ಶಾಲಾ ಗಣಿತದಲ್ಲಿ ಕಲಿತ ಪೈಥಾಗರಿಯನ್ ಪ್ರಮೇಯ ಮತ್ತು ತ್ರಿಕೋನಮಿತಿಯ ಕಾರ್ಯಗಳು ಏಕೆ ಮುಖ್ಯವೆಂದು ನೀವು ನೋಡುತ್ತೀರಿ.
ತ್ರಿಕೋನೀಕರಣವು ತ್ರಿಕೋನಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಿಂದುವಿನ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕಗಳು ಮತ್ತು ದೂರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಎರಡು ಉಲ್ಲೇಖ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ನೀಡಿದರೆ, ನೀವು ಅಜ್ಞಾತ ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ಎರಡು ಉಲ್ಲೇಖ ಬಿಂದುಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ತ್ರಿಕೋನದ ಬೇಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಎರಡು ಬದಿಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಕೋನಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತಿದ್ದರೆ - ಮತ್ತು ಬದಿಗಳ ಉದ್ದಗಳನ್ನು ತಿಳಿದಿದ್ದರೆ - ನೀವು ಸೈನ್ಗಳ ನಿಯಮ ಮತ್ತು ಇತರ ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ದೇಶಾಂಕಗಳು ಮತ್ತು ದೂರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನಾವು ಸಮುದ್ರ ತೀರದಿಂದ ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿರುವ ಹಡಗಿಗೆ ಇರುವ ಅಂತರವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತಿದ್ದೇವೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಒಬ್ಬ ವೀಕ್ಷಕನು ಕ್ರಮವಾಗಿ A ಮತ್ತು B ಎಂಬ ಎರಡು ಸ್ಥಿರ ಬಿಂದುಗಳಿಂದ α ಮತ್ತು β ಕೋನಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತಾನೆ. A ಮತ್ತು B ನಡುವಿನ ಅಂತರ l ನೀಡಿದರೆ, ಅಥವಾ ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕಗಳು ತಿಳಿದಿದ್ದರೆ, C ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಹಡಗಿನ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ತ್ರಿಕೋನಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಸೈನ್ಗಳ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು ಮತ್ತು ಕಡಲತೀರದಿಂದ ಹಡಗಿಗೆ ಇರುವ ಅಂತರ d ಅನ್ನು ಸಹ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. GPS ಅದೇ ತತ್ವದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ಇದು ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸ್ಥಾನಗಳನ್ನು ಅವುಗಳಿಂದ ಅಳೆಯುವ ದೂರದ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ, ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸರಿಸುಮಾರು 31 ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ; ಇವುಗಳಲ್ಲಿ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 24 ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಕೋರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಉಳಿದವು ಬ್ಯಾಕಪ್ಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ವರ್ಧನೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಬಹು ಕಕ್ಷೀಯ ಸಮತಲಗಳಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯನ್ನು ಸುತ್ತುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಪಂಚದ ಎಲ್ಲಿಂದಲಾದರೂ ಬಹು ಜಿಪಿಎಸ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಕನಿಷ್ಠ ನಾಲ್ಕು ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಂದ ಸ್ಥಿರವಾದ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಸ್ಥಳ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಜಿಪಿಎಸ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಸೌರ ಫಲಕಗಳಿಂದ ಚಾಲಿತವಾಗಿವೆ.
ರಾತ್ರಿ ಆಕಾಶವನ್ನು ನೋಡಲು ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ. ನೀವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ, ಚಲಿಸುವ ಚುಕ್ಕೆಯನ್ನು ನೋಡಿದರೆ, ಅದು ನಿಮ್ಮ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವ GPS ಉಪಗ್ರಹವಾಗಿರಬಹುದು.
