Ask the Expert
|
Feedback
|
About us
|
Contact us
|
Pratibha Home


సైన్స్ & టెక్నాల‌జీ

భారత దిక్‌విజయం

భూమిపై నేను ఎక్కడ ఉన్నాను? గమ్యాన్ని చేరుకోవడానికి ఎటు వెళ్లాలి.. వంటి ప్రశ్నలు మానవుల బుర్రలను అతి ప్రాచీన కాలం నుంచే తొలుస్తున్నాయి. దీనికి పరిష్కారాన్ని కనుగొన్నారు. నేడు దీన్ని నేవిగేషన్‌ (మార్గనిర్దేశం లేదా దిక్సూచి) అంటున్నాం. ఈ దిక్సూచి నైపుణ్యం.. 6వేల ఏళ్ల కిందట సింధు నాగరికత కాలంలో పుట్టిందని చెబుతారు. అప్పటినుంచి ఇప్పటివరకూ ఈ రంగం.. కాలంతోపాటు మారుతూ వచ్చింది.
అంతరిక్ష సాంకేతికత వల్ల నేడు దీని కచ్చితత్వం బాగా పెరిగింది. కక్ష్యలో పరిభ్రమించే ఉపగ్రహాల ఆధారంగా పనిచేసే దిక్సూచి వ్యవస్థ వచ్చేసింది. ఈ అంతరిక్ష ఆధారిత రేడియో నేవిగేషన్‌ను శాట్‌నేవ్‌ (శాటిలైట్‌ నేవిగేషన్‌) అంటారు. నేడు మానవ జీవితంలో ఇది ముఖ్య భాగమైంది. వ్యక్తులతోపాటు.. రోడ్డు మీద వెళ్లే వాహనాలు, విమానాలు, నౌకలు, పలు ఎలక్ట్రానిక్‌ పరికరాలు ఈ వ్యవస్థను మార్గనిర్దేశం కోసం విరివిగా ఉపయోగిస్తున్నాయి. సైనిక అవసరాలకూ ఇది కీలకం. నేడు క్షిపణులు వంటి ఆయుధాల్లో కచ్చితత్వం కోసం శాట్‌నేవ్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు.
ప్రస్తుతం భారత్‌తోపాటు ప్రపంచవ్యాప్తంగా విరివిగా ఉపయోగిస్తున్న శాట్‌నేవ్‌ వ్యవస్థ గ్లోబల్‌ పొజిషనింగ్‌ సిస్టమ్‌ (జీపీఎస్‌). ఇది అమెరికా సైన్యం నియంత్రణలో ఉంటుంది. జీపీఎస్‌ రిసీవర్‌ కలిగిన ఏ పరికరంతోనైనా.. ప్రపంచంలో మనమున్న ప్రదేశం, సమయం వంటి వివరాలను పొందవచ్చు. రష్యా కూడా గ్లోనాస్‌ (గ్లోబల్‌ నేవిగేషన్‌ శాటిలైట్‌ సిస్టమ్‌) పేరిట సొంత ఉపగ్రహ దిక్సూచి వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేసుకుంది. బెయ్‌డో పేరిట చైనా ఒక ప్రాంతీయ దిక్సూచి వ్యవస్థను రూపొందించింది. దాన్ని ప్రపంచస్థాయికి విస్తరిస్తోంది. ఐరోపా యూనియన్‌ (ఈయూ) సొంతంగా గెలిలీయో వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేస్తోంది. క్వాసీ జెనిత్‌ పేరుతో జపాన్‌కు ప్రాంతీయ నేవిగేషన్‌ వ్యవస్థ ఉంది.

పనిచేసేది ఇలా..

ఈ దిక్సూచి వ్యవస్థల్లో అనేక ఉపగ్రహాలు ఉంటాయి. ఇవి ఒక సమూహంలా పనిచేస్తాయి. జీపీఎస్‌.. 24 మధ్యశ్రేణి భూకక్ష్య ఉపగ్రహాల ఆధారంగా పనిచేస్తుంది. రష్యా వ్యవస్థలో 29 ఉపగ్రహాలు ఉన్నాయి. ఈయూ వ్యవస్థలో 30, చైనా వ్యవస్థలో 35 ఉపగ్రహాలు ఉంటాయి. ఉదాహరణకు జీపీఎస్‌ను తీసుకుంటే.. వాటి ప్రత్యేక అమరిక వల్ల నిర్దిష్ట సమయంలో భూమి మీద ఏ ప్రదేశంపైన్నైనా వివిధ పొజిషన్లలో నాలుగు ఉపగ్రహాలు ఉంటాయి. దీనివల్ల భూ మండలం మొత్తం.. నిరంతరాయంగా, అత్యంత కచ్చితత్వంతో దిక్సూచి సేవలు అందుతాయి. విభిన్న దిశల నుంచి నాలుగు ఉపగ్రహాలు పరిశీలనలు సాగిస్తూ ‘ట్రయాంగులేషన్‌’ పద్ధతిలో ఒక వ్యక్తి ఉన్న ప్రదేశాన్ని గుర్తిస్తాయి. సూక్ష్మతరంగ సంకేతాలను రిసీవర్లకు చేరవేస్తాయి. అవి.. ఈ సంకేతాలను విశ్లేషించి, ప్రతి వినియోగదారుడికీ రేఖాంశం, అక్షాంశం, ఎత్తు, సమయం వంటి వివరాలను అందిస్తాయి.

మనకు సొంత వ్యవస్థ అవసరమా?

ప్రపంచవ్యాప్తంగా జీపీఎస్‌, గ్లోనాస్‌ సేవలు అందుబాటులో ఉండగా.. వందల కోట్లు ఖర్చుపెట్టి భారత్‌ సొంత దిక్సూచి వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేయాల్సిన అవసరం ఏమటన్న ప్రశ్న తలెత్తక మానదు. దిక్సూచి వ్యవస్థతో పౌర అవసరాలతోపాటు రక్షణ అవసరాలు కూడా ముడిపడి ఉన్నాయి. క్షిపణుల కచ్చితత్వానికి.. ఈ దిక్సూచి వ్యవస్థల సంకేతాలే ఆయువుపట్టు. ఒకవేళ భారత్‌పై యుద్ధమేఘాలు కమ్ముకొంటే.. ఉపగ్రహ దిక్సూచి వ్యవస్థ సేవలను అందిస్తున్న దేశాలు తమ సేవలను నిలిపివేయవచ్చు. లేదా సంబంధిత డేటాలో ఉద్దేశపూర్వకంగా లోపాలు కలిగించవచ్చు. ఫలితంగా మన ఆయుధాల కచ్చితత్వం దెబ్బతింటుంది.

ఏమిటీ ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌?

దేశీయ నేవిగేషన్‌ అవసరాలపై విస్తృతంగా అధ్యయనం చేసి, వాటిని నెరవేర్చేలా ప్రత్యేక ఏర్పాట్లతో సొంతంగా ‘భారత ప్రాంతీయ దిక్సూచి ఉపగ్రహ వ్యవస్థ’ (ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌) వ్యవస్థకు భారత అంతరిక్ష పరిశోధన సంస్థ (ఇస్రో) శ్రీకారం చుట్టింది. ఈ వ్యవస్థలో ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌-1ఎ నుంచి 1జి సంఖ్య కలిగిన ఏడు ఉపగ్రహాల సమూహం ఉంటుంది. మొదటి ఉపగ్రహాన్ని 2013 జులై 1న ప్రయోగించగా.. తాజాగా 1జి ప్రయోగంతో అది పరిపూర్ణమైంది. ఒక్కో ఉపగ్రహం ఖరీదు రూ.150 కోట్లు, ప్రయోగించడానికి ఉపయోగించిన పీఎస్‌ఎల్‌వీ రాకెట్‌ ధర రూ.130 కోట్లు. ఏడు రాకెట్ల ఖరీదు రూ.910 కోట్లు కాగా.. పలు కేంద్రాల ఏర్పాటు సహా ప్రాజెక్టు వ్యయం రూ.1420 కోట్లు.
భారత్‌ ప్రస్తుతానికి ప్రాంతీయ దిక్సూచి వ్యవస్థకే మొగ్గు చూపింది. అందువల్ల పదుల సంఖ్యలో ఉపగ్రహాల అవసరం ఉండదు. భారత భూభాగంతోపాటు, దేశం చుట్టూ 1500 చదరపు కిలోమీటర్ల వరకూ ఇది సేవలు అందిస్తుంది. దీనికితోడు జపాన్‌లోని కొన్ని భాగాలు మినహా ఆగ్నేయాసియా మొత్తం, వాయవ్య ఆస్ట్రేలియా, మధ్యప్రాచ్యం, చైనా, మంగోలియా, తూర్పు ఆఫ్రికా, మడ్గాస్కర్‌ వంటి ప్రాంతాల్లో కొంత తక్కువ కచ్చితత్వంతో సేవలు అందిస్తుంది. పలు పరీక్షలు, విశ్లేషణల అనంతరం ఈ ఏడాది చివరికల్లా ఈ ఉపగ్రహ వ్యవస్థ సేవలను అందుబాటులోకి తీసుకురానున్నారు.

కచ్చితత్వం..


ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌ ద్వారా రెండు రకాల సేవలు అందుతాయి. ఒకటి.. ప్రామాణిక స్థితి సేవలు. ఈ వ్యవస్థ పరిధిలోని ప్రజలందరూ దీన్ని ఉచితంగా ఉపయోగించుకోవచ్చు. దీని కచ్చితత్వం 20 మీటర్ల మేర ఉంటుంది. అంటే.. తేడాలు 20 మీటర్ల మేర ఉండొచ్చన్నమాట. నిర్దేశిత ప్రాంతంలో మనం ఎక్కుడున్నాం? మనకు కావాల్సిన ప్రదేశానికి చేరుకోవడానికి అవసరమైన మార్గనిర్దేశం, సమయం వంటి సేవలను అందిస్తుంది. రెండోది.. రిస్ట్రిక్టెడ్‌ సేవలు. ఇది ఎన్‌క్రిప్టెడ్‌ పద్ధతిలో సైనికదళాలు వంటి అథీకృత వినియోగదారులకు అందుతాయి. వీటి కచ్చితత్వం 10 మీటర్ల మేర ఉంటుంది. ఈ రెండు రకాల సేవలు 24 గంటల పాటు అందుతాయి. అత్యంత ప్రతికూల వాతావరణం కూడా దీనికి అడ్డుకాదు.
ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌ అధునిక వ్యవస్థ. ఇందులోని సంకేత, కోడింగ్‌, రిసీవింగ్‌, కమ్యూనికేషన్‌ వ్యవస్థల్లో అనేక కొత్త అంశాలను చొప్పించారు. అందువల్ల ఈ ప్రాంతంలో.. ఇప్పుడున్న జీపీఎస్‌ కన్నా ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌ మెరుగైన వ్యవస్థ అవుతుంది. దేశంలోని ప్రతి ఒక్కరూ ఈ వ్యవస్థకు మళ్లాలి. ఇది స్వాభిమానానికి సంబంధించిన అంశం. దీన్ని గరిష్ఠ స్థాయిలో వినియోగించుకోవడం ద్వారా భవిష్యత్‌లో దాన్ని మరింత మెరుగుపరచుకోవడానికి, విస్తృతం చేసుకోవడానికి వీలవుతుంది. ఎంత ఎక్కువ మంది మన దిక్సూచి వ్యవస్థ వాడితే మనకు అంత మంచిది. దేశానికి మారకద్రవ్యం సమకూరడానికి అవకాశం ఉంటుంది.
- జి.సతీశ్‌రెడ్డి, ప్రముఖ నేవిగేషన్‌ శాస్త్రవేత్త, రక్షణ మంత్రికి శాస్త్రీయ సలహాదారు.

ఉపయోగాలు

ఈ ఉపగ్రహ వ్యవస్థ పూర్తిగా వినియోగంలోకి వచ్చాక దేశంలో విప్లవాత్మక మార్పులు రానున్నాయి. ఇది భూతల, వాయు, జల మార్గాల్లో కచ్చితత్వంతో ఒక చోటు నుంచి మరో చోటుకు నిరంతరాయంగా మార్గదర్శనం (పాయింట్‌ టు పాయింట్‌ నేవిగేషన్‌) చేస్తుంది. దీనివల్ల బోలెడు సమయం, ఇంధనం, డబ్బు ఆదా అవుతాయి.
* మ్యాపింగ్‌, సర్వేయింగ్‌, పట్టణ ప్రణాళిక రచనకు అవసరమైన జియోడెటిక్‌ డేటాను కూడా అందిస్తుంది.
* వాతావరణ అధ్యయనాలు, భూఫలకాల కదలికలను అర్థం చేసుకోవడానికి, విపత్తు సమయంలో సహాయ చర్యలకు ఉపయోగపడుతుంది.
* భారత వ్యవసాయ రంగానికి భవితగా పరిగణిస్తున్న ‘ప్రిసిషన్‌ ఫార్మింగ్‌’లో ఇది సాయపడుతుంది. దీనివల్ల సాగులో కచ్చితత్వం పెరుగుతుంది.
* వాహన గమనాన్ని ఎప్పటికప్పుడు పరిశీలించడం, ఫ్లీట్‌ మేనేజ్‌మెంట్‌ సేవలు అందిస్తుంది. దీనివల్ల వాహన రద్దీ నిర్వహణ తేలికవుతుంది.
* వాహనచోదకులు దృశ్య, శబ్ద నిర్దేశిత దిక్సూచి సేవలను పొందొచ్చు.

జీపీఎస్‌ కన్నా మెరుగు

గత ఏడాది అక్టోబర్‌లో ఇస్రో.. దిక్సూచి పరికరాల తయారీదారులు, సెల్‌ఫోన్‌ ఉత్పత్తిదారులు, గ్లోబల్‌ ఇన్ఫర్మేషన్‌ సిస్టమ్‌ (జీఐఎస్‌) పరిజ్ఞాన అభివృద్ధిదారులతో బెంగళూరులో సమావేశాన్ని నిర్వహించింది. జీపీఎస్‌తో పోలిస్తే ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌ను ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలను వారికి వివరించింది. ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌కు సంబంధించిన ప్రత్యేక సాఫ్ట్‌వేర్‌.. వాతావరణ సంబంధ అవరోధాలతో కలిగే తేడాలను బాగా తగ్గిస్తుంది. ఫలితంగా అమెరికా జీపీఎస్‌ కన్నా చాలా మెరుగైన కచ్చితత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.

ఇదీ ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌ కథ

ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌ వ్యవస్థను మూడు విభాగాలుగా వర్గీకరించవచ్చు. అవి..
1. అంతరిక్ష విభాగం
2. భూతల విభాగం
3. వినియోగదారుల విభాగం

అంతరిక్ష విభాగం..

కక్ష్యలో పరిభ్రమిస్తున్న ఏడు ఉపగ్రహాలు ఈ విభాగం కిందకు వస్తాయి. వీటిని అధునాతన పద్ధతుల్లో బెంగళూరులోని ఇస్రో ఉపగ్రహ కేంద్రంలో నిర్మించారు. ఈ ఉపగ్రహాలన్నీ భూమికి 36వేల కిలోమీటర్ల ఎత్తులో ఉంటాయి. ఇందులో మూడు.. భూస్థిర కక్ష్యలో వివిధ కోణాల్లో హిందూ మహాసముద్రానికి ఎగువన పరిభ్రమిస్తాయి. ఈ ప్రాంతంపైనే స్థిరంగా, నిశ్చలంగా ఉన్నట్లు కనిపిస్తాయి. మిగతా నాలుగు ఉపగ్రహాలు భూ అనువర్తిత కక్ష్యలో ఉంటాయి. ఆకాశంలోని నిర్దిష్ట ప్రదేశం వద్దకు రోజూ ఒకే సమయంలో వచ్చి పోతుంటాయి. ఈ ప్రత్యేక కూర్పు వల్ల నిర్దిష్ట సమయంలో దేశంలోని 14 భూ కేంద్రాల పరిధిలోకి కనీసం ఒక భూ కేంద్రం ప్రతి ఉపగ్రహాన్నీ గమనించేలా వీలవుతుంది.
ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌ ఉపగ్రహాలు దాదాపు 10-12 ఏళ్లపాటు సేవలు అందిస్తాయి. ఈ ఉపగ్రహాల్లో నేవిగేషన్‌, సీడీఎంఏ రేంజింగ్‌ సాధనాలు (పేలోడ్‌లు) ఉంటాయి. నేవిగేషన్‌ సాధనం.. దిక్సూచి సంకేతాన్ని అందిస్తుంది. ఇది ఎల్‌5-బ్యాండ్‌, ఎస్‌-బ్యాండ్‌లలో పనిచేస్తుంది. అత్యంత కచ్చితమైన రుబీడియం పరమాణు గడియారాలు నేవిగేషన్‌ పేలోడ్‌లో భాగంగా ఉన్నాయి. సీడీఎంఏ రేంజింగ్‌ పేలోడ్‌ ఉపగ్రహ దూరాన్ని నిర్ధరిస్తుంది. ఈ ఏడు ఉపగ్రహాలకు తోడు.. అత్యవసర పరిస్థితుల్లో ప్రయోగించడానికి వీలుగా రెండు మిగులు ఉపగ్రహాలను భూమిపై ఇస్రో సిద్ధంగా ఉంచింది.

భూతల విభాగం..

ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌ ఉపగ్రహాల నియంత్రణ కోసం ఏర్పాటు చేసిన భూతల మౌలిక వసతులు దీని కిందకు వస్తాయి. ఉపగ్రహాలు సాఫీగా పనిచేయడానికి అవసరమైన పరామితులు కొనసాగేలా ఈ వ్యవస్థ చూస్తుంది. ఇది ప్రదేశం, దిక్సూచి, సమయానికి సంబంధించిన డేటా ప్రసారాల గణింపులో సాయపడుతుంది. ఈ క్రమంలో నేవిగేషనల్‌ కంట్రోల్‌ సెంటర్‌, శాటిలైట్‌ కంట్రోల్‌ ఫెసిలిటీ, మాస్టర్‌ కంట్రోల్‌ ఫెసిలిటీలు కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.
కచ్చితమైన నేవిగేషన్‌ సేవలు అందించడానికి అవసరమైన డేటా ప్రవాహ బాధ్యతను దేశ వ్యాప్తంగా ఉన్న 14 రేంజ్‌ ఇంటెగ్రిటీ మోనిటరింగ్‌ కేంద్రాలు, నాలుగు సీడీఎంఏ రేంజింగ్‌ కేంద్రాలు చూసుకుంటాయి. ఈ వ్యవస్థకు అవసరమైన నేవిగేషన్‌ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఇస్రో ఉపగ్రహ కేంద్రం రూపొందించింది. ఐఆర్‌ఎన్‌ఎస్‌ఎస్‌ టైమింగ్‌ కేంద్రాల ద్వారా సమయ సేవలను నిర్వహిస్తారు.

వినియోగదారుల విభాగం..

ఈ వ్యవస్థ క్రియాశీలమయ్యాక నేవిగేషన్‌ సంకేతాలను అందించడం మొదలుపెడుతుంది. వీటిని అందుకోవడానికి ప్రత్యేక హార్డ్‌వేర్‌ను సెల్‌ఫోన్లు, వాహనాల్లో ఏర్పాటు చేసుకోవాల్సి ఉంటుంది. ఈ డేటాను సదరు రిసీవర్లు అందుకొని, మనకు రీడబుల్‌ మ్యాప్‌ల రూపంలో అందిస్తాయి. వినియోగదారులు తమ అవసరాన్ని బట్టి సింగిల్‌ ఫ్రీక్వెన్సీ, డ్యుయెల్‌ ఫ్రీక్వెన్సీల్లో సేవలు పొందొచ్చు.

 

(ఈనాడు ప్రత్యేక విభాగం )
Posted on 29-04-2016