हाइलाइट विवरण
शहरी परिदृश्यों में जीएनएसएस सिग्नल के लिए एक नवीन मल्टीपाथ शमन तकनीक
ग्लोबल नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम (जीएनएसएस) आधारित पोजिशनिंग प्रौद्योगिकियां स्थान आधारित सेवाएं प्रदान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए तैयार हैं जिनका उपयोग रणनीतिक उद्देश्यों, आपातकालीन जीवन सुरक्षा सेवाओं और वाणिज्यिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है। शहरी और उपनगरीय सेटिंग में, ऊंची इमारतों, टावरों, वाहनों, पेड़ों जैसे कई रिफ्लेक्टर और स्कैटरर्स की उपस्थिति के कारण प्रेषित सिग्नल कई रास्तों के माध्यम से जीएनएसएस रिसीवर तक पहुंचता है। नेविगेशन सिग्नल को ट्रैक करते समय जीएनएसएस रिसीवर संभावित रूप से ट्रांसमीटर से आने वाले किसी भी सिग्नल प्रतिकृति पर लॉक हो सकता है, जिससे नेविगेशन समाधान में रेंज त्रुटि हो सकती है। इसलिए, मल्टीपाथ प्रसार जीएनएसएस रिसीवर्स द्वारा निर्धारित स्थिति समाधानों की सटीकता के लिए एक गंभीर खतरा पैदा करता है।
हाल के एक अध्ययन में, भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (आईआईटी) जोधपुर के प्रोफेसर अरुण कुमार सिंह और उनके समूह ने एक नवीन मल्टीपाथ शमन तकनीक का प्रस्ताव दिया है जो नैरो कोरिलेटर (एनसी) जैसी अत्याधुनिक तकनीकों की तुलना में रेंज सटीकता में महत्वपूर्ण सुधार प्रदान करता है। और हाई रेजोल्यूशन कोरिलेटर (एचआरसी) या डबल डेल्टा कोरिलेटर। प्रदर्शन सुधार भूमि-मोबाइल-उपग्रह चैनलों में आने वाले सामान्य मल्टीपाथ मॉडल के लिए मान्य हैं। प्रदर्शन गारंटी में वाहक से शोर अनुपात (सीएनआर), सिग्नल बैंडविड्थ और विभिन्न चैनल सेटिंग्स के संबंध में औसत सीमा त्रुटि भिन्नता के लिए सही विलंब अनुमान और सिमुलेशन परिणामों की संभावना के लिए बंद फॉर्म अभिव्यक्तियां शामिल हैं।
मल्टीपाथ प्रसार के कारण होने वाली रेंज त्रुटि से दो संभावित तरीकों से निपटा जा सकता है- मल्टीपाथ अनुमान या मल्टीपाथ शमन। सामान्य तौर पर, मल्टीपाथ अनुमान तकनीकों में मल्टीपाथ विलंब, आयाम और चरणों की एक श्रृंखला पर सशर्त संभाव्यता फ़ंक्शन का अनुकूलन शामिल होता है; उनकी कम्प्यूटेशनल जटिलता बहुत अधिक है और वे सीमित शक्ति से संचालित होने वाले स्मार्ट उपकरणों पर कार्यान्वयन के लिए उपयुक्त नहीं हैं। वर्तमान अत्याधुनिक मल्टीपाथ शमन तकनीकों में एनसी और एचआरसी शामिल हैं। एनसी और एचआरसी उन परिदृश्यों में काफी अच्छा प्रदर्शन करते हैं जहां मल्टीपाथ की संख्या छोटी है और दृष्टि की रेखा (एलओएस) घटक का आयाम सभी मल्टीपाथ के बीच सबसे अधिक है। अधिकांश प्रासंगिक शहरी परिदृश्यों में बड़ी संख्या में मल्टीपाथ हो सकते हैं और एलओएस में हमेशा सभी पथों के बीच उच्चतम शक्ति नहीं हो सकती है। इसलिए, वर्तमान अत्याधुनिक तकनीकों की सीमाओं को दूर करने के लिए नए मल्टीपाथ शमन समाधानों की आवश्यकता थी।
वर्तमान अध्ययन, वाहन प्रौद्योगिकी पर आईईईई लेनदेन में प्रकाशित होने के लिए, एक उपन्यास मल्टीपाथ शमन तकनीक प्रदान करता है जो मल्टीपाथ की उपस्थिति में भी बहुत उच्च संभावना (> 95%) के साथ सीमाओं का अनुमान लगाने में सक्षम है। प्रस्तावित तकनीक वर्तमान में ज्ञात सर्वोत्तम मल्टीपाथ शमन तकनीकों की तुलना में बेहतर सटीकता प्रदान करती है। सामान्य वाहन गति (50 किमी प्रति घंटे) के साथ-साथ उच्च गति (360 किमी प्रति घंटे) के लिए, और शहरी, उप-शहरी, महानगरीय वातावरण सहित विभिन्न मल्टीपाथ परिदृश्यों के लिए, प्रदर्शन की गारंटी न्यूनतम 20 डीबी के सीएनआर के लिए होती है।
प्रस्तावित तकनीक में सीमा का अनुमान लगाने के लिए दोहरे विभेदित सहसंबंध फ़ंक्शन आधारित हिस्टोग्राम आउटपुट का उपयोग किया जाता है। सही अनुमान की संभावना में सुधार करने के लिए चैनल मापदंडों की सांख्यिकीय स्वतंत्रता (जो हर सुसंगत समय के बाद बदलती है) का उपयोग किया जाता है। परिणामों को आईईईई 802.16 बी से सांख्यिकीय मॉडल और डीएलआर जर्मनी द्वारा फील्ड परीक्षणों के माध्यम से विकसित माप आधारित भूमि मोबाइल उपग्रह चैनल मॉडल और अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ (आईटीयू) द्वारा मानकीकृत दोनों का उपयोग करके मान्य किया गया है। नई तकनीक भविष्य की पीढ़ी के स्मार्ट वाहनों और उच्च सटीकता आधारित स्थान सेवाओं के लिए शहरी परिदृश्यों में जीएनएसएस रिसीवर के उपयोग का मार्ग प्रशस्त करेगी।