বিশাল সমুদ্রে, জিপিএস বয়গুলি "সমুদ্রের তথ্য গোয়েন্দা" হিসাবে কাজ করে, অবিচ্ছিন্নভাবে সুনির্দিষ্ট অবস্থান এবং বহুমাত্রিক সেন্সিং এর মাধ্যমে সমুদ্রের গোপনীয়তাগুলিকে ধারণ করে৷ ডেটা সংগ্রহের প্রক্রিয়া হল স্যাটেলাইট পজিশনিং, সেন্সর ডিটেকশন এবং ওয়্যারলেস ট্রান্সমিশনের মধ্যে সহযোগিতার ফলাফল।
I. ডেটা সংগ্রহ: স্যাটেলাইট সংকেত থেকে মহাসাগরের পরামিতি পর্যন্ত
GPS বয় ডেটা সংগ্রহের প্রথম ধাপ গ্লোবাল নেভিগেশন স্যাটেলাইট সিস্টেম (GNSS) এর উপর নির্ভর করে। জিপিএস বয়ের শীর্ষে থাকা রিসিভার অ্যান্টেনা (যেমন জিপিএস বা বেইডো) ক্রমাগত একাধিক উপগ্রহ থেকে অবস্থান নির্ধারণের সংকেত গ্রহণ করে। সিগন্যালের সময়ের পার্থক্য এবং ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন (ডপলার শিফট) গণনা করে, জিপিএস বয় তার নিজস্ব অক্ষাংশ এবং দ্রাঘিমাংশের স্থানাঙ্ক, বেগ এবং দিকনির্দেশকে বাস্তব-সময় গণনা করতে পারে। যেমন:
• পজিশনিং ডেটা: জিপিএস স্যাটেলাইট সিগন্যাল বয় এর অবস্থানের জন্য সেন্টিমিটার-স্তরের নির্ভুলতা প্রদান করে।
• তরঙ্গের পরামিতি: বয় যখন তরঙ্গের সাথে উঠতে থাকে এবং পড়ে যায়, তখন উপগ্রহ সংকেতের ডপলার স্থানান্তর তরঙ্গের উচ্চতা, সময়কাল এবং তরঙ্গের দিকনির্দেশের ডেটাতে রূপান্তরিত হয়।
• পরিবেশগত পরামিতি: কিছু বয় একই সাথে পানির তাপমাত্রা, লবণাক্ততা, প্রবাহের বেগ এবং এমনকি দূষণকারী ঘনত্বের ডেটা সংগ্রহ করতে সেন্সর দিয়ে সজ্জিত।
মূল প্রযুক্তিগত পয়েন্ট: উচ্চ-নির্ভুলতা বয়গুলি সমুদ্র পৃষ্ঠের প্রতিফলন হস্তক্ষেপকে দমন করতে চোক-কয়েল অ্যান্টেনা ব্যবহার করে, অবস্থানগত ত্রুটিগুলি সেন্টিমিটার-স্তরের নির্ভুলতার মধ্যে রাখে।
২. ডেটা প্রসেসিং: বুয়ার ভিতরে "মাইক্রোব্রেন"
ব্যবহারযোগ্য তথ্যে রূপান্তরিত করার জন্য কাঁচা উপগ্রহের ডেটা অবশ্যই বয়ের অভ্যন্তরীণ মাইক্রোকম্পিউটার নিয়ন্ত্রণ মডিউল দ্বারা প্রক্রিয়া করা উচিত:
1. শক্তি সঞ্চয় নিয়ন্ত্রণ: এআরএম মাইক্রোকন্ট্রোলার জিপিএস মডিউলকে পূর্ব-সেট বিরতিতে জাগিয়ে তোলে (যেমন, প্রতি ঘণ্টায়), 2 মিনিটের জন্য ডেটা সংগ্রহ করে এবং তারপরে বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ করে দেয়, উল্লেখযোগ্যভাবে শক্তি খরচ কমিয়ে দেয়।
2. ডেটা গণনা: কাঁচা অবস্থানের ডেটা SRAM ক্যাশে সংরক্ষণ করা হয়, যেখানে অ্যালগরিদম তরঙ্গ বর্ণালী পুনর্গঠন করে এবং তরঙ্গের উচ্চতা এবং সময়কালের মতো বৈশিষ্ট্যগুলি তৈরি করে৷
3. অসঙ্গতি ব্যবস্থাপনা: ওয়াচডগ সার্কিট এবং রিসেট মডিউলগুলি প্রোগ্রাম ক্র্যাশ প্রতিরোধ করে, কঠোর পরিবেশে ক্রমাগত অপারেশন নিশ্চিত করে।
উদাহরণ স্বরূপ, চীনের নতুন GNSS buoys সমুদ্রের স্রোত এবং বায়ুমণ্ডলীয় জলীয় বাষ্প সহ একটি একক ডিভাইসের সাহায্যে 10টি প্যারামিটার আউটপুট করতে পারে।
III. ডেটা ট্রান্সমিশন: সাগর জুড়ে যোগাযোগ রিলে
প্রসেসড ডাটা অবশ্যই স্থলে ফেরত পাঠানোর জন্য সমুদ্রের বাধা অতিক্রম করতে হবে, প্রাথমিকভাবে স্যাটেলাইট যোগাযোগ লিঙ্কের উপর নির্ভর করে:
• Beidou সিস্টেম: চীনা buoys Beidou সংক্ষিপ্ত বার্তা ফাংশনকে অগ্রাধিকার দেয়, যা দুই-মুখী যোগাযোগের সুবিধা প্রদান করে:
o ডেটা আপলোড: তীরবর্তী স্টেশনগুলিতে অবস্থান এবং তরঙ্গের তথ্য পাঠায়;
o কমান্ড অভ্যর্থনা: তীরে স্টেশনগুলি দূরবর্তীভাবে বয় এর স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি সামঞ্জস্য করতে পারে।
• মেরিটাইম স্যাটেলাইট: আন্তর্জাতিকভাবে ব্যবহৃত বয়গুলি ইনমারস্যাট সিস্টেমকে নিয়োগ করে, উচ্চ-ক্ষমতা ডেটা ট্রান্সমিশনের জন্য উপযুক্ত (যেমন, তেল ছিটকে যাওয়া ট্র্যাকিং বয়গুলি প্রতি সেকেন্ডে তেলের চটকদার স্থানগুলি প্রেরণ করে)৷
• ইরিডিয়াম সিস্টেম: আর্কটিকের মতো প্রত্যন্ত অঞ্চলে ব্যবহার করা হয়, তবে বেশি খরচে।
2024 সালে, চীনের "হাই জি নো. 2" প্রকল্পের জন্য মোতায়েন করা GNSS বয়গুলি বেইডো সিস্টেমের মাধ্যমে টাইফুনের সময় 99.3% ডেটা ট্রান্সমিশন হার অর্জন করেছিল।
IV চীনা উদ্ভাবন: কম-খরচ, উচ্চ-নির্ভুল প্রযুক্তিতে অগ্রগতি
ঐতিহ্যবাহী সামুদ্রিক পর্যবেক্ষণ সরঞ্জাম (যেমন "ওয়েভ নাইট") ব্যয়বহুল, কিন্তু চীনের নতুন-প্রজন্মের জিএনএসএস বয় তিনটি উদ্ভাবনের মাধ্যমে সাফল্য অর্জন করেছে:
1. সংকেত পুনঃব্যবহার: একই সাথে পজিশনিং এবং পরিবেশগত পরামিতি নিষ্কাশনের জন্য নেভিগেশন স্যাটেলাইট সংকেত ব্যবহার করে, স্বাধীন সেন্সরগুলির প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে;
2. মডুলার পাওয়ার সাপ্লাই: লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাকগুলির সাথে একত্রিত সোলার প্যানেলগুলি এক বছরেরও বেশি সময় ধরে কাজ করে, কিছু মডেল তরঙ্গ শক্তির পরিপূরক অন্তর্ভুক্ত করে;
3. এজ কম্পিউটিং: ডেটা ক্লিনিং এবং কম্প্রেশন বয় এর মধ্যে সঞ্চালিত হয়, স্যাটেলাইট কমিউনিকেশন লোড কমায়।
তাদের খরচ আন্তর্জাতিক সরঞ্জামের মাত্র 10%, তবুও নির্ভুলতার ত্রুটিগুলি সেন্টিমিটার স্তরে নিয়ন্ত্রিত হয়, এবং সেগুলি জাতিসংঘের "টেকসই উন্নয়নের জন্য মহাসাগর বিজ্ঞানের দশক" উদ্যোগ দ্বারা উন্নীত হয়েছে৷
স্যাটেলাইট পজিশনিং থেকে শুরু করে সেন্সর সনাক্তকরণ এবং ওয়্যারলেস ট্রান্সমিশন পর্যন্ত, GPS বয়গুলি একটি স্বয়ংক্রিয়, সমস্ত-আবহাওয়া মোডে কাজ করে, সমুদ্র পর্যবেক্ষণের জন্য একটি "ডেটা নিউরাল নেটওয়ার্ক" গঠন করে, মানুষের বোঝার এবং সমুদ্রের ব্যবহারকে সমর্থন করার জন্য ক্রমাগত সুনির্দিষ্ট তথ্য প্রদান করে৷
