জিপিএস এর কার্যপ্রণালী ও ব্যবহার।

আজকের এই ডিজিটাল পৃথিবীর একটি উল্লেখযোগ্য আবিষ্কার হলো জিপিএস (GPS) বা Global positioning system । প্রতিরক্ষা বিভাগকে শক্তিশালী করতে ১৯৭০ সাল থেকে আমেরিকা জিপিএস এর ব্যবহার শুরু করে। তখন শুধুমাত্র বিমানবাহিনীর বিশেষ নিয়ন্ত্রণ কাজে এটা ব্যবহার করা হতো। ২০০৫ সাল থেকে সর্বত্র বাণিজ্যিক ভাবে  জিপিএস এর ব্যবহার শুরু হয়। জিপিএস এর প্রধান কাজ হলো কোনো ব্যাক্তি বা বস্তুর অবস্থান শনাক্তকরণ।

এটা এমন একটা আবিষ্কার যার সাহায্যে পৃথিবীর বাহিরেও মহাবিশ্বে আমরা আমাদের অস্তিত্ব জানান দিতে সক্ষম হচ্ছি। আমার এখন ভিনগ্রহের প্রাণীর সাথে সন্ধি করার স্বপ্ন দেখছি। আজ থেকে ২০ বছর আগেও মানুষ ভাবতে পারেনি স্বয়ংক্রিয় গাড়ির কথা। একটা মেশিনের সাহায্যে একটা অচেনা জায়গায় পৌঁছে যাব কোনো ঝামেলা ছাড়াই। আর এটা মানুষের কল্পনাতেও ছিল না যে একটি ড্রোন এসে বাড়ির আঙ্গিনায় খাবার পৌঁছে দেবে। এগুলো সম্ভব হয়েছে শুধুমাত্র জিপিএস এর দ্বারা। জিপিএস একটি জটিল প্রযুক্তি এবং এর কার্যপ্রণালী ব্যাখ্যা করা সময়সাপেক্ষ। কিন্তু আমি চেষ্টা করছি অল্প কথায়  এর সম্পর্কে সম্যক ধারণা দিতে।

GPS কিভাবে কাজ করে?

জিপিএস (GPS) কাজ করার জন্য দরকার স্যাটেলাইট। জিপিএস এর জন্য বরাদ্দকৃত স্যাটেলাইটের সংখ্যা ৩১ টি। এর মধ্যে ৭ টি স্যাটেলাইট ব্যাকআপের জন্য সংরক্ষিত আছে আর বাকি ২৪ টি স্যাটেলাইট যোগাযোগের জন্য ব্যবহৃত হচ্ছে।স্যাটেলাইট গুলো প্রায় ২০ হাজার কিলোমিটার উচ্চতায় প্রতি ঘন্টায় ১৪ হাজার কিলোমিটার বেগে সার্বক্ষণিক পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করছে। পৃথিবীর যেকোনো স্থান থেকে যেকোনো সময় একটি জিপিএস ডিভাইস ৪ টি স্যাটেলাইট সিগনাল গ্রহণ করে।

স্যাটেলাইটের প্রেরিত সিগনাল এক ধরনের বেতার তরঙ্গ (Radio Wave) যেটা আলোর সমান গতিতে দূরত্ব অতিক্রম করে। প্রতিটি স্যাটেলাইটের সংকেত তাদের বর্তমান অবস্থান ও সংকেত প্রেরণের সময়কাল জিপিএস রিসিভারকে জানিয়ে দেয়। রিসিভার তখন (Math Processing Error)  অর্থাৎ ( দূরত্ব = বেগ × সময়) – এ সমীকরণ ব্যবহার করে  একটি স্যাটেলাইট থেকে তার দূরত্ব হিসাব করে। একই পদ্ধতিতে পর পর ৪ টি স্যাটেলাইট থেকে রিসিভারের দূরত্ব পরিমাপ করা হয়। এই দূরত্বকে ব্যবহার করে স্যাটেলাইট গুলো  রিসিভার এর অবস্থানকে ত্রি-মাত্রিক  বলয়ের (sphere) মধ্যে   আবদ্ধ করে ফেলে।

এভাবে চারটি স্যাটেলাইট চারটি  পৃথক বলয় তৈরি করে। বলয় গুলো জিপিএস রিসিভারের অবস্থান কে লক্ষ্যবস্তু ধরে পরস্পরকে ছেদ করে। বলয়গুলো পরস্পরকে  এমন ভাবে ছেদ করে  যেন ছেদ বিন্দুটিই পৃথিবীতে আমাদের অবস্থান নির্দেশ করে। এই পদ্ধতিকে ট্রাইল্যাটারেশন (Ttilateration)  বা True Range Multi Lateration বলা হয়।Trilateration এর জন্য তিনটি স্যাটেলাইট যথেষ্ট হলেও চতুর্থ স্যাটেলাইটটি মূলত ব্যাক্তি বা বস্তুর  অবস্থান কে আরো যথাযথ করতে সাহায্য করে। জিপিএস যন্ত্রে ম্যাপ সংযুক্ত থাকে যার মাধ্যমে জিপিএস কোনো ব্যাক্তি বা বস্তুর অবস্থান শনাক্ত করতে পারে।  এভাবেই জিপিএস কাজ করে।