रंजना मिश्रा
आधुनिक युग में नौवहन प्रणाली का हमारे जीवन में बहुत महत्त्वपूर्ण स्थान है। यह प्रणाली हमें अपनी स्थिति और दिशा का पता लगाने में मदद करती है। नेविगेशन प्रणाली का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, जैसे- वाहनों का नौवहन, सैन्य संचालन, खोज और बचाव, आपदा प्रबंधन, कृषि, निर्माण आदि में। दुनिया भर में चार प्रमुख वैश्विक नौवहन उपग्रह प्रणालियां (ग्लोबल नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम) हैं। पहला जीपीएस (ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम), जो संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा विकसित है।
यह दुनिया का सबसे पुराना और सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला जीएनएसएस है। दूसरा ग्लोनास (ग्लोबल नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम), यह रूस द्वारा विकसित है। तीसरा गैलीलियो, जो यूरोपीय संघ द्वारा विकसित है। चौथा बेईदौ, चीन द्वारा विकसित नौवहन प्रणाली है। इनके अलावा, कुछ अन्य देशों ने भी अपनी नौवहन प्रणाली विकसित की हैं, जैसे- जापान की क्वासी-जेनिथ, भारत की नाविक आदि।
जीपीएस एक वैश्विक उपग्रह प्रणाली (जीएनएसएस) है, जो किसी भी वस्तु के स्थान, उसके वेग और समय की सटीक जानकारी प्रदान करती है। यह प्रणाली पृथ्वी के चारों ओर 24 उपग्रहों का एक नेटवर्क है, जो रेडियो सिग्नल भेजते हैं। जीपीएस रिसीवर, जो एक उपकरण है, इन रेडियो तरंगों को प्राप्त करता है। रिसीवर इन रेडियो तरंगों से उपग्रहों की स्थिति और समय को निर्धारित करता है।
जीपीएस कार्यक्रम की शुरुआत वर्ष 1973 में अमेरिकी रक्षा विभाग द्वारा हुई थी। इसका पहला उपग्रह वर्ष 1978 में प्रक्षेपित किया गया था। 24 उपग्रहों के प्रक्षेपित होने के बाद वर्ष 1994 में इसने वैश्विक कवरेज प्राप्त कर ली थी। यानी यह प्रणाली दुनिया भर में उपलब्ध है। जीपीएस प्रणाली के तीन मुख्य घटक हैं- अंतरिक्ष खंड, नियंत्रण खंड और उपयोगकर्ता खंड।
अंतरिक्ष खंड उपग्रहों से बना हैं। जीपीएस के 24 उपग्रह पृथ्वी से 20,200 किलोमीटर ऊपर छह कक्षाओं में उपस्थित हैं। प्रत्येक कक्षा में चार उपग्रह होते हैं। ऐसे में एक समय में कम से कम चार उपग्रहों को देखा जा सकता है। उपग्रह पृथ्वी के चारों ओर एक दिन में दो परिक्रमा करता है। यह व्यवस्था सुनिश्चित करती है कि उपयोगकर्ताओं की स्थिति और समय की गणना सटीक और विश्वसनीय तरीके से की जा सके।
जीपीएस के उपग्रहों की कक्षाओं की ऊंचाई 20,200 किलोमीटर है, क्योंकि यह ऊंचाई पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के लिए सबसे उपयुक्त है। इस ऊंचाई पर, उपग्रहों की कक्षाएं स्थिर होती हैं और उन्हें कम ईंधन की आवश्यकता होती है। दूसरा नियंत्रण खंड, यह भाग पृथ्वी पर स्थित नियंत्रण केंद्रों से बना है, जो उपग्रहों को ट्रैक करते हैं और उनकी स्थिति और समय की जानकारी को अपडेट करते हैं।
तीसरा उपयोगकर्ता खंड, यह भाग जीपीएस रिसीवर से बना है, जो उपग्रहों से सिग्नल प्राप्त करते हैं और उस जानकारी का उपयोग करके उपयोगकर्ता की स्थिति और समय की गणना करते हैं। उपग्रहों से भेजे गए सिग्नलों में उनकी स्थिति और समय की जानकारी होती है। जीपीएस रिसीवर इन सिग्नलों से एक त्रिकोण (ट्रायंगलेशन) बनाते हैं। इस त्रिकोण के आधार पर, जीपीएस रिसीवर उपयोगकर्ता की स्थिति और समय की गणना करते हैं। उपग्रह से भेजे गए रेडियो सिग्नल विद्युत चुंबकीय संकेतों के तौर पर भेजे जाते हैं और इसी वजह से ये प्रकाश की गति से यात्रा करते हैं।
जीपीएस उपग्रहों द्वारा प्रसारित रेडियो तरंगों को दो प्रकार से एनकोड किया जाता है, एक अधिग्रहण मोड, दूसरा प्रीसाइज मोड। अधिग्रहण मोड एक सरल और कुशल मोड है, जो उपयोगकर्ता की स्थिति और समय को निर्धारित करने के लिए पर्याप्त सटीकता प्रदान करता है। जबकि प्रीसाइज मोड एक अधिक जटिल और सटीक मोड है, जो उपयोगकर्ता की स्थिति और समय को बहुत उच्च सटीकता के साथ निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
अधिग्रहण मोड को एन्क्रिप्ट नहीं किया जाता है, ताकि कोई भी उपकरण इसका उपयोग कर सके और उपयोगकर्ता की स्थिति और समय को निर्धारित कर सके। ऐसा यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है, ताकि जीपीएस सभी के लिए उपलब्ध हो, चाहे उनकी तकनीकी क्षमता कुछ भी हो। ‘प्रीसाइज मोड’ का उपयोग सेना के संचालन को उच्च सटीकता के साथ निगरानी और योजना बनाने के लिए किया जाता है।
इससे सेना को अपने संचालन को अधिक कुशल और प्रभावी ढंग से करने में मदद मिलती है। जीपीएस का उपयोग जमीन, हवा और जल सभी जगहों में किया जा सकता है। यह प्रणाली अधिकांश मौसम की स्थिति में काम करती है। जीपीएस के उपग्रहों की कक्षाओं की संख्या और ऊंचाई को इस तरह से डिजाइन किया गया है, ताकि यह प्रणाली विश्वसनीय और सटीक हो।
यही कारण है कि जीपीएस सिस्टम की सटीकता और विश्वसनीयता बहुत अच्छी है। जीपीएस का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, जैसे- वाहनों के नेविगेशन के लिए, यानी यह प्रणाली हमें अपने वाहनों की स्थिति और दिशा का पता लगाने में मदद करती है। जीपीएस का उपयोग भू-स्थानिक डेटा, जैसे कि मानचित्र और तस्वीरें एकत्र करने के लिए किया जाता है।
यह प्रणाली सैन्य उपकरणों और सैनिकों की स्थिति का पता लगाने में मदद करती है। जीपीएस का उपयोग खोज और बचाव कार्यों के लिए किया जाता है। यह प्रणाली खोए हुए लोगों या विमानों की स्थिति का पता लगाने में मदद करती है। जीपीएस का उपयोग आपदा प्रबंधन के लिए भी किया जाता है। यह प्रणाली आपदा प्रभावित क्षेत्रों की स्थिति का पता लगाने और बचाव कार्यों को समन्वित करने में मदद करती है।
जीपीएस का उपयोग कृषि में किया जाता है। यह प्रणाली किसानों को अपनी फसलों की निगरानी और प्रबंधन करने में मदद करती है। जीपीएस प्रणाली के कुछ नुकसान भी हैं। जैसे जीपीएस का उपयोग निगरानी और अन्य अवैध उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है तथा जीपीएस उपकरणों की लागत कुछ मामलों में अधिक हो सकती है।
भारत ने भी अपनी एक स्वदेशी नौवहन प्रणाली विकसित की है, जिसे नाविक कहते हैं। भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (इसरो) द्वारा विकसित यह एक स्वायत्त, क्षेत्रीय, उपग्रह आधारित नेविगेशनल प्रणाली है। भारत की नाविक प्रणाली सात उपग्रहों के माध्यम से काम करती है। ये उपग्रह पृथ्वी की कक्षा में घूमते हैं और रेडियो संकेतों का प्रसारण करते हैं। नाविक रिसीवर इन संकेतों का उपयोग उपयोगकर्ता की स्थिति और समय निर्धारित करने के लिए करता है। यह प्रणाली उपयोगकर्ताओं को उनकी सटीक भौगोलिक स्थिति निर्धारित करने में मदद करती है।
यह प्रणाली भारत में किसी भी स्थान पर और भारत की क्षेत्रीय सीमा से 1500 किलोमीटर दूर तक उनकी गतिविधियों को ट्रैक करने में सक्षम बनाती है। नाविक प्रणाली का विकास 2006 में शुरू हुआ था। इसरो ने 2013 में इस प्रणाली के पहले उपग्रह का प्रक्षेपण किया। 2016 में नाविक प्रणाली पूरी तरह से चालू हो गई।
नाविक उपग्रह पृथ्वी का चक्कर लेने में 23 घंटे 56 मिनट और चार सेकंड का समय लेते हैं। ये सभी उपग्रह भारत के साथ एक सीधी रेखा में हैं। नाविक का उपयोग वाहनों के नौवहन, समय निर्धारण और अन्य नागरिक अनुप्रयोगों में किया जा सकता है। यह सेना के लिए सुविधाजनक है। नाविक की मानक स्थिति सटीकता पांच मीटर है। यह सटीकता नाविक के उपग्रहों की डिजाइन और तैनाती के कारण है।
