Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.

ಧ್ರುವ, ದೇಶೀಯ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಚಿಪ್

Read time: ೧ ನಿಮಿಷ
ಧ್ರುವ, ದೇಶೀಯ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಚಿಪ್

ಸ್ಥಳ ಆಧಾರಿತ ಸೇವೆಗಳು ಪ್ರತಿಯೊಬ್ಬರ ಜೀವನದ ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಫೋನ್‌ ಮೂಲಕ ಬಳಸುವ ಗೂಗಲ್ ಮ್ಯಾಪ್ಸ್, ಓಲಾ, ಉಬರ್ ನಂತಹ ಆಪ್ ಗಳು ಇಂತಹ ಸ್ಥಳ ಆಧಾರಿತ ಸೇವೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಿವಾಗಿದೆ. ಈ ಸೇವೆಯನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಪೂರಕವಾದ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಅಮೇರಿಕಾ ದೇಶಕ್ಕೆ ಸೇರಿದ ಗ್ಲೋಬಲ್ ಪೊಸಿಷನಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ (ಜಿಪಿಎಸ್), ರಷ್ಯಾದ ಗ್ಲೊನಾಸ್ (GLONAS), ಅಥವಾ ಯುರೋಪ್ ನ ಗೆಲಿಲಿಯೋ (Galileo) ಎಂಬ ಜಾಗತಿಕ ಸಂಚರಣೆ ಉಪಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆ.

ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಭೂಮಿಯ ಯಾವುದೇ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಅಭಿಮುಖವಾಗಿ, ಕನಿಷ್ಠ ೫-೬ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ತಮ್ಮ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅದರಂತೆ ಅವುಗಳಿಂದ ಬರುವ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಿ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದಾಗ ಆ ಸ್ಥಳದ ಅಕ್ಷಾಂಶ - ರೇಖಾಂಶ (latitude - longitude) ನಿಖರವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯ. ಈ ಎಲ್ಲ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಸರಾಗವಾಗಿ ನೆರವೇರಿಸಲು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಫೋನ್ ತಯಾರಕರು ಅದಕ್ಕೆ ಪೂರಕವಾದ ಚಿಪ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಮಾಣದ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಫೋನ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಅಮೇರಿಕಾ ದೇಶದ ಜಿಪಿಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಪೂರಕವಾದ ಚಿಪ್ ಬಳಕೆಯೇ ಹೆಚ್ಚು.  

ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಆಯಾ ದೇಶದ ಸ್ವತ್ತಾಗಿದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳ ಬಳಕೆ ಅಮೇರಿಕಾ ಅಥವಾ ರಷ್ಯಾ ಅದರ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಅನುಮತಿಯನ್ನು ಯಾವಾಗ ಬೇಕಾದರೂ ತಡೆಯ ಬಹುದು. ಈ ಹಿಂದೆ ಕಾರ್ಗಿಲ್ ಯುದ್ಧದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಭಾರತೀಯ ಸಶಸ್ತ್ರ ಪಡೆಗಳಿಗೆ ಜೆಪಿಎಸ್ ಬಳಸಲು ಅಮೇರಿಕಾ ಅನುಮತಿಸಲಿಲ್ಲ. ಇಂದರಿಂದ ಭಾರತವು ತನ್ನದೇ ಆದ ಉಪಗ್ರಹ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಳ ಆಧಾರಿತ ಸೇವೆಗಳನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಲು ನಾವಿಕ್ (NAVIC) ಎಂಬ ಭಾರತೀಯ ಸಂಚರಣೆ ಉಪಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಯಿತು.

ನಾವಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಎಂಟು ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಒಂದು ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜ. ಈ ಸಮೂಹವು ಭಾರತದೊಳಗಿನ ಬಳಕೆದಾರರಿಗೆ ನಿಖರವಾದ ಸ್ಥಾನದ ಮಾಹಿತಿ ಸೇವೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಗಡಿಯಿಂದ 1,500 ಕಿಮೀ ವರೆಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ಭಾರತೀಯ ಉಪ-ಖಂಡದಾದ್ಯಂತ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಸೇವೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಇದನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. 

ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಭೂಮಿಯ, ವೈಮಾನಿಕ ಮತ್ತು ಸಮುದ್ರ ಸಂಚರಣೆಗಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ವಿಪತ್ತು ನಿರ್ವಹಣೆ; ವಾಹನ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೀಟ್ ನಿರ್ವಹಣೆ; ಚಾಲಕರಿಗೆ ದೃಶ್ಯ ಮತ್ತು ಧ್ವನಿ ಸಂಚರಣೆ; ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಏಕೀಕರಣ; ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಜಿಯೋಡೆಟಿಕ್ ಡೇಟಾ ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್; ಚಾಲಕರಿಗೆ ದೃಶ್ಯ ಮತ್ತು ಧ್ವನಿ ಸಂಚರಣೆ; ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಏಕೀಕರಣ; ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಜಿಯೋಡೆಟಿಕ್ ಡೇಟಾ ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್; ಸ್ಥಳ ಆಧಾರಿತ ಸೇವೆಗಳು; ಹುಡುಕಾಟ ಮತ್ತು ಪಾರುಗಾಣಿಕಾ ಸೇವೆಗಳು; ಚಾಲಕರಿಗೆ ದೃಶ್ಯ ಮತ್ತು ಧ್ವನಿ ಸಂಚರಣೆ ಎಲ್ಲಾ ರೀತೀಯ ಬಳಕೆಗೆ ಪ್ರಯೋಜನ.

ಇಷ್ಟಾದರೂ, ಯಾವುದೇ ಮೊಬೈಲ್ ತಯಾರಕರು ನಾವಿಕ್ ಅನ್ನು ಇನ್ನೂ ಸ್ಥಳ ಆಧಾರಿತ ಸೇವೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಿಲ್ಲ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ನಾವಿಕ್ ನ ಎಲ್ಲಾ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ವಿವಿಧ ಜಾಗತಿಕ ಸಂಚರಣೆ ಉಪಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆ (ಜೆಪಿಎಸ್, ಗೆಲಿಲಿಯೋ, ಗ್ಲೊನಾಸ್) ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಏಕೈಕ ಏಕೀಕೃತ ಸಾಧಕವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ. ಇದನ್ನು ಭೇದಿಸಲೆಂದು ಐಐಟಿ ಬಾಂಬೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರೊ. ರಾಜೇಶ್ ಹರಿಶ್ಚಂದ್ರ ಝೆಲೆ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡವವು ಧ್ರುವ ಎಂಬ ನಾವಿಕ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ರೇಡಿಯೋ ಆವರ್ತನ (RF) ರಿಸೀವರ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ನಾವಿಕ್ (L5 & S) ಮತ್ತು ಜಿಪಿಎಸ್ (L1 & L2) ನ ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯಾವಿಗೇಷನ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಧ್ರುವ ಮೊದಲ ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ನ್ಯಾವಿಗೇಷನ್ ರಿಸೀವರ್ ಚಿಪ್ ಆಗಿದೆ. ಈ ಉನ್ನತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸ್ವಾವಲಂಬಿಯಾಗಲು ಇದು ಆರಂಭಿಕ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಹಲವಾರು ಪಿಎಚ್.ಡಿ. ಮತ್ತು ಎಂ. ಟೆಕ್. ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ವಿನ್ಯಾಸ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಿಂದ ಚಿಪ್ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು  ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ತರಬೇತಿ ಪಡೆದಿದ್ದಾರೆ.

ಇಂತಹ ಚಿಪ್ ಒಂದನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಹಲವಾರು ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಜಯಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲ ಸಂಕೇತಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ಸಂಕೇತಗಳು ತುಂಬಾ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ರಿಸೀವರ್ ಎಲ್ಲಾ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುವ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಬೇಕು, ದುರ್ಬಲ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ನ್ಯಾವಿಗೇಷನ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಬೇಕು, ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಸುಮಾರು 400,000 ಬಾರಿ ವರ್ಧಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ನಂತರ ಆನ್-ಚಿಪ್ ಅನಲಾಗ್ ಟು ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಡಿಜಿಟೈಜ್ ಮಾಡಬೇಕು. ಧ್ರುವ ದಲ್ಲಿರುವ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸರ್ ಬಳಕೆದಾರರ ಸ್ಥಳವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.ಧ್ರುವದಲ್ಲಿನ ವಿವಿಧ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿನ್ಯಾಸದ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು

ತೀವ್ರತರವಾದ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ದೃಢವಾದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಪಾದನೆ-ಸಿದ್ಧ ರಿಸೀವರ್ ಚಿಪ್‌ನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಇದನ್ನು 65 ನಾನೋ ಮೀಟರ್ (nm) ಸಿಮಾಸ್ (CMOS) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ರಿಸೀವರ್ 1.96 mm2 ನ ಸಕ್ರಿಯ ಡೈ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ರಿಸೀವರ್ ಯಾವುದೇ ಬಾಹ್ಯ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲು ಸುಲಭ. ಇದರ ಪ್ರಸ್ತುತ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ರೆಡಿನೆಸ್ ಲೆವೆಲ್ (TRL) 7 ಇದೆ. ಧ್ರುವ ಚಿಪ್ ಅನ್ನು ಲ್ಯಾಬ್‌ನಲ್ಲಿ ನಾವಿಕ್ ಮತ್ತು ಜಿಪಿಎಸ್ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಭಾರತೀಯ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಸಂಸ್ಥೆ (ಇಸ್ರೋ) ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರ ಸರ್ಕಾರವು ವಿವಿಧ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ವಿವರವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ತೃಪ್ತಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿವೆ.

ಎಲ್ಲ ಮೊಬೈಲ್ ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಇತರೆ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಸಾಧನಗಳು ಭಾರತೀಯ ಸಂಚರಣೆ ಉಪಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾದ ನಾವಿಕ್ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಸ್ಥಳ ಆಧಾರಿತ ಸೇವೆಯನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಲು ಧ್ರುವ ದೇಶೀಯ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಚಿಪ್ ಆಗಿದೆ.


Editor’s note: An earlier version of this article was published in Prajavani.