செய்மதி அடிப்படையிலான வழிச்செலுத்தலும் நிலையம் குறித்தலும் - அடிப்படை

 செய்மதி அடிப்படையிலான வழிச்செலுத்தலும் நிலையம் குறித்தலிலும் தொடர்பான அறிவியல் பின்னணியை கருத்தில் கொள்ளும் பொழுது நாம் GPS தொகுதியினை உதாரணமாக கொண்டு விளங்கிக்கொள்வது இலகுவானது ஏனெனில் நான் முன்னர் குறிப்பிட்டது போன்று அனைத்து தொகுதிகளினதும் அடிப்படை ஒன்றாகும்.

இத்தொகுதியினை நாம் முக்கியமாக மூன்று பகுதிகளாக வகுத்துக்கொள்ளலாம்:

1. விண்வெளிப்பகுதி - Space Segment

2. கட்டுப்பாட்டுப் பகுதி - Control Unit

3. பயனர் பகுதி - Users Segment

விண்வெளிப்பகுதி:

இப்பகுதியில் 06 வட்ட ஒழுக்குகளில் குறைந்தது 24 செய்மதிகள் இயங்க வேண்டும் என்பது அடிப்படைத் தேவையாகின்றது. GPS தொகுதியல் தற்சமயம் 30 செய்மதிகள் இயங்கிக் கொண்டுள்ளன. இச் செய்மதிகள் 20 000 கி.மீ ஆரையுடைய வட்ட 55 பாகை சரிவுக்கோணத்தில் உள்ள ஒழுக்குகள் ஆறில் ஒவ்வொன்றிலும் 04 செய்மதிகள் வீதம் செயற்படவே ஆரம்பத்தில் திட்டமிடப்பட்டது எனினும் எதிர்பார்கப்பட்ட வாழ்வுக்காலத்தைவிட அதிக காலம் செய்மதிகள் இயங்கிக் கொண்டு இருப்பதால் சில மேலதிக ஒழுக்குகள் பின்னர் சேர்க்கப்பட்ட பொழுதும் அவற்றின் ஒழுக்குகளும் 20000 கி.மீ ஆரையுடைய வட்ட ஒழுக்குகளாகும்.

இங்கு இயங்கிக்கொண்டிருக்கும் செய்மதிகளில் அணுக்கடிகாரம் பொருத்தப்பட்டுள்ளது ஏனெனில் இன் நிலையக் கணிப்பீட்டில் நேரக்கணிப்பு என்பது மிகவும் முக்கியமானது 01 நனோ செக்கன்(0.0000001 செக்கன்) கூட 300 மீற்றர் வழுவை ஏற்படுத்தக் கூடும் (இக்கணிப்புகளைப் பற்றி பின்னைய பதிவுகளில் விரிவாகபா பார்ப்போம்). இந்த அணுக் கடிகாரங்களின் வழுவானது 1 x 10 ^(-13) செக்கன் அளவினதாகும்.

இக்கடிகாரங்கள் நேர்த்தியான நேரஇடைவெளிகளில் மின்காந்த அதிர்வுகளை வெளியிடுவதற்கும் பயனர் கருவிகள் தூரங்களை அளந்துகொள்ள முதல் தங்கள் மின்காந்த அலைகளின் பயண நேரத்தைக் கணிப்பிடவும் பயன்படுகின்றன.

இச் செய்மதிகனானது இருவகை PRN (pseudorandom noise) Code களினை அனுப்புகின்றது. அவையாவன C/A (Coarse/Acquisition) Code , P (Precision) Code எனப்படும் இருவகை டிஜிற்றல்அதிர்வுகளை வெளியிடுகின்றது. C/A Code ஆனது பொதுமக்கள் தேவைக்காக இலவசமாக வழங்கப்படுகின்றதுடன்  P Code ஆனது அமெரிக்காவின் இராணுவத் தேவைகளிற்காக மட்டும் பயன்படுத்தப்படுவதற்கானது. 

இவ் டிஜிற்றல் சமிக்ஞைகளின் அதிர்வெண் குறைவானதால் இவற்றை செய்மதிகளில் இருந்து நேரடியாக புவிக்கு அனுப்ப முடியாது எனவே இவை அதிர்வெண் கூடிய அனலொக் சமிக்ஞைகளுடன் கலக்கப்பட்டு புவிக்கு அனுப்பப்படுகின்றன. எமது FM ரேடியோக்களில் எவ்வாறு ஒலி அலைகள் மின்காந்த அலைகளினுடன் கலந்து அனுப்பப்படுகின்றனவோ அதைப்போல எனக் கருதலாம் எனினும் சிறிது வேறுபாடுகள் உண்டு.

கலந்து அனுப்பப்படும் பொழுது இவை இருவகை அதிர்வெண் கொண்ட அலைவீச்சுகளில் அனுப்பப்படுகின்றன. அவையாவன 1227.6 Hz மற்றும் 1575.42 Hz இவை முறையே L1 மற்றும்  L2 என அழைக்கப்படும்.

 L1 அலைகளில் CA Code மற்றும் P Code ஆகிய இருவகை டிஜிற்றல்அலைகளும் L2 அலைகளில் P Code மட்டும் கலந்துஅனுப்பப்படுகின்றன. இவ் டிஜிற்றல் அலைகளே பயனர் கருவிகளினால் செய்மதிக்கும் தமக்கும் இடையேயான தூரத்தைக் கணிப்பதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. (இவை பற்றி பின்னர் விரிவாக பார்ப்போம்)

இவ் டிஜிற்றல் அலைகள் மட்டுமல்லாது செய்மதிகள் பயனர் கருவிக்கு மேலும் சில தகவல்களையும் அனுப்புகின்றன. அதவாது செய்மதியின் நேரம் மற்றும் திகதி, செய்மதியினுடைய அந்தக்கணத்திலான அமைவிடம், செய்மதியினுடைய செயற்படும் தன்மை ஆகியவையாகும். இவை வழிச்செலுத்தல் தகவல்கள் (Navigation Message) என்று  அழைக்கப்படும். 

கட்டுப்பாட்டுப் பகுதி:

இப்பகுதியினுள் செய்மதிகளின் செயற்பாடுகள் தொடர்பான கண்காணிப்பு மையங்கள் அடங்கும். இவை செய்மதிகளின் ஒழுக்குகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் அவற்றின் கடகாரங்களில் ஏற்படும் வழுக்கள் தொடர்பான கண்காணிப்புக்களை மேற்கொண்டு தலமைக் கட்டுப்பாட்டு மையத்திற்கு அனுப்பும் அங்கிருந்து அவை செய்மதி தலைமை கட்டுப்பாட்டு மையத்தினை கடக்கும் பொழுது அவற்றிற்கு தரவேற்றம் செய்யப்படும்.

பயனர் பகுதி:

இப்பகுதியினுள் GPS இன் பயனாளர்கள் உள்ளடங்குவார்கள். அத்துடன் இங்கு முக்கியமான கருவியாக GPS Receiver (ரிசீவர் அல்லது பெறுநர்) கருவி அமைகின்றது. இக்கருவி தொடர்பாகவும் இதன் வகைகள் தொடர்பாகவும் இறுதிப்பகுதியில் கவனிப்போம்.

பகுதி 1