Indian Regional Navigation Satellite System
भारतीय क्षेत्रीय नौवहन उपग्रह प्रणाली (आई. आर. एन. एस. एस.), जिसका परिचालन नाम एन. ए. वी. आई. सी. (भारतीय नक्षत्र के साथ नौवहन के लिए संक्षिप्त नाम; भारतीय भाषाओं में 'नाविक' या 'नाविक' भी) है, एक स्वायत्त क्षेत्रीय उपग्रह नौवहन प्रणाली है जो सटीक वास्तविक समय स्थिति और समय सेवा प्रदान करती है। यह भारत और इसके आसपास फैले एक क्षेत्र को कवर करता है, जिसमें आगे के विस्तार की योजना है। एक विस्तारित सेवा क्षेत्र प्राथमिक सेवा क्षेत्र और एक आयत क्षेत्र के बीच स्थित है जो 30वें समानांतर दक्षिण से 50वें समानांतर उत्तर और 30वें मेरिडियन पूर्व से 130वें मेरिडियन पूर्व से घिरा हुआ है, सीमाओं से परे जहां कुछ एनएवीआईसी उपग्रह दिखाई देते हैं लेकिन स्थिति हमेशा सुनिश्चित सटीकता के साथ गणना योग्य नहीं होती है। इस प्रणाली में वर्तमान में आठ उपग्रहों का एक समूह है, जिसमें दो अतिरिक्त उपग्रह स्टैंड-बाय के रूप में जमीन पर हैं। यह नक्षत्र 2018 तक कक्षा में है। एनएवीआईसी दो स्तर की सेवा प्रदान करेगा, "मानक स्थिति सेवा", जो नागरिक उपयोग के लिए खुली होगी, और अधिकृत उपयोगकर्ताओं (सेना सहित) के लिए एक "प्रतिबंधित सेवा" (एक एन्क्रिप्टेड सेवा)। भारत में वाणिज्यिक वाहनों पर एन. ए. वी. आई. सी. आधारित ट्रैकर अनिवार्य हैं और इसके समर्थन वाले कुछ उपभोक्ता मोबाइल फोन 2020 की पहली छमाही से उपलब्ध हैं। एन. ए. वी. आई. सी. प्रणाली के तारामंडल के आकार को 7 से बढ़ाकर 11 करने की योजना है। पृष्ठभूमि इस प्रणाली को आंशिक रूप से इसलिए विकसित किया गया था क्योंकि विदेशी सरकार द्वारा नियंत्रित वैश्विक नौवहन उपग्रह प्रणालियों तक पहुंच की शत्रुतापूर्ण स्थितियों में गारंटी नहीं है, जैसा कि 1999 में भारतीय सेना के साथ हुआ था जब संयुक्त राज्य अमेरिका ने कारगिल क्षेत्र के लिए वैश्विक स्थिति प्रणाली (जी. पी. एस.) डेटा के लिए भारतीय अनुरोध को अस्वीकार कर दिया था, जो महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता। भारत सरकार ने मई 2006 में इस परियोजना को मंजूरी दी। विकास विवरण परियोजना के हिस्से के रूप में, भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (आई. एस. आर. ओ.) ने 28 मई 2013 को कर्नाटक के ब्यालालू में आई. एस. आर. ओ. डीप स्पेस नेटवर्क (डी. एस. एन.) के परिसर के भीतर एक नया उपग्रह नेविगेशन केंद्र खोला। देश भर में स्थित 21 रेंज स्टेशनों का एक नेटवर्क उपग्रहों के कक्षीय निर्धारण और नेविगेशन सिग्नल की निगरानी के लिए डेटा प्रदान करेगा। पूर्ण भारतीय नियंत्रण का लक्ष्य बताया गया है, जिसमें अंतरिक्ष खंड, ग्राउंड सेगमेंट और उपयोगकर्ता रिसीवर सभी भारत में बनाए जा रहे हैं। कम अक्षांशों में इसका स्थान कम झुकाव वाले उपग्रहों के साथ कवरेज की सुविधा प्रदान करता है। तीन उपग्रह हिंद महासागर के ऊपर भूस्थैतिक कक्षा में होंगे। मिसाइल लक्ष्यीकरण तारामंडल के लिए एक महत्वपूर्ण सैन्य अनुप्रयोग हो सकता है। परियोजना की कुल लागत होने की उम्मीद थी, जिसमें जमीनी खंड की लागत, प्रत्येक उपग्रह की लागत और पीएसएलवी-एक्सएल संस्करण रॉकेट की लागत लगभग होगी। नियोजित सात रॉकेटों में लगभग एक खर्च शामिल होगा। दो प्रतिस्थापन उपग्रहों और पी. एस. एल. वी.-एक्स. एल. प्रक्षेपणों की आवश्यकता ने मूल बजट को बदल दिया है, जिसमें भारत के नियंत्रक और महालेखा परीक्षक ने (मार्च 2017 तक) लागत की सूचना दी है। अंतरिक्ष आई. सी. डी. में एन. ए. वी. आई. सी. संकेत सितंबर 2014 में मूल्यांकन के लिए जारी किया गया था। 1 अप्रैल 2019 से, भारत में सभी वाणिज्यिक वाहनों के लिए ए. आई. एस. 140 के अनुरूप एन. ए. वी. आई. सी. आधारित वाहन ट्रैकिंग प्रणालियों का उपयोग अनिवार्य कर दिया गया था। 2020 में, क्वालकॉम ने NavIC के समर्थन के साथ चार स्नैपड्रैगन 4G चिपसेट और एक 5G चिपसेट लॉन्च किया। क्वालकॉम और इसरो द्वारा एक समझौते पर हस्ताक्षर करने के बाद, नाविक को मोबाइल उपकरणों में नागरिक उपयोग के लिए उपलब्ध कराने की योजना बनाई गई है। मौजूदा हार्डवेयर के साथ संगतता बढ़ाने के लिए, इसरो एल1 बैंड समर्थन जोड़ेगा। रणनीतिक अनुप्रयोग के लिए, लॉन्ग कोड समर्थन भी आ रहा है। राष्ट्रीय रक्षा प्राधिकरण अधिनियम 2020 के अनुसार, संयुक्त राज्य अमेरिका के रक्षा सचिव ने राष्ट्रीय खुफिया निदेशक के परामर्श से एनएवीआईसी, गैलीलियो और क्यूजेडएसएस को संबद्ध नौवहन उपग्रह प्रणालियों के रूप में नामित किया। समय-सीमा अप्रैल 2010 में, यह बताया गया था कि भारत की योजना 2011 के अंत तक हर छह महीने में एक उपग्रह की दर से उपग्रहों का प्रक्षेपण शुरू करने की है। इससे 2015 तक एन. ए. वी. आई. सी. कार्यशील हो जाता। लेकिन कार्यक्रम में देरी हुई, और भारत ने इसके पूरक के रूप में 3 नए उपग्रह भी प्रक्षेपित किए। "आई. आर. एन. एस. एस.-1" उपसर्ग वाले सात उपग्रह आई. आर. एन. एस. एस. के अंतरिक्ष खंड का गठन करेंगे। आईआरएनएसएस-1ए, सात उपग्रहों में से पहला, 1 जुलाई 2013 को प्रक्षेपित किया गया था। आईआरएनएसएस-1बी को 4 अप्रैल 2014 को पीएसएलवी-सी24 रॉकेट से प्रक्षेपित किया गया था। उपग्रह को भू-समकालिक कक्षा में रखा गया है। आईआरएनएसएस-1सी को 16 अक्टूबर 2014 को, आईआरएनएसएस-1डी को 28 मार्च 2015 को, आईआरएनएसएस-1ई को 20 जनवरी 2016 को, आईआरएनएसएस-1एफ को 10 मार्च 2016 को और आईआरएनएसएस-1जी को 28 अप्रैल 2016 को प्रक्षेपित किया गया था। आठवाँ उपग्रह, आईआरएनएसएस-1एच, जो आईआरएनएसएस-1ए को बदलने के लिए था, 31 अगस्त 2017 को तैनात करने में विफल रहा क्योंकि हीट शील्ड रॉकेट के चौथे चरण से अलग होने में विफल रहे। आईआरएनएसएस-1आई को इसके स्थान पर 12 अप्रैल 2018 को प्रक्षेपित किया गया था। प्रणाली विवरण आई. आर. एन. एस. एस. प्रणाली में एक अंतरिक्ष खंड और एक सहायक जमीनी खंड शामिल है। अंतरिक्ष खंड तारामंडल में 7 उपग्रह हैं। सात में से तीन उपग्रह पृथ्वी की सतह से लगभग ऊपर 32.5°ई, 83°ई और 131.5 °ई देशांतर पर भूस्थैतिक कक्षा (जीईओ) में स्थित हैं। शेष चार उपग्रह झुके हुए भू-समकालिक कक्षा (जी. एस. ओ.) में हैं। उनमें से दो भूमध्य रेखा को 55° ई पर और दो 111.75 ° ई पर पार करते हैं। जमीनी खंड आईआरएनएसएस नक्षत्र के रखरखाव और संचालन के लिए जिम्मेदार है। जमीनी खंड में शामिल हैंः आई. आर. एन. एस. एस. अंतरिक्ष यान नियंत्रण सुविधा (आई. आर. एस. सी. एफ.) आई. आर. एन. एस. एस. रेंज एंड इंटीग्रिटी मॉनिटरिंग स्टेशन (आई. आर. आई. एम. एस.) आई. आर. एन. एस. एस. नेटवर्क टाइमिंग सेंटर (आई. आर. एन. डब्ल्यू. टी.) आई. आर. एन. एस. एस. सी. डी. एम. ए. रेंजिंग स्टेशन (आई. आर. सी. डी. आर.) लेजर रेंजिंग स्टेशन आई. आर. एन. एस. एस. डेटा कम्युनिकेशन नेटवर्क (आई. आर. डी. सी. एन.) आई. आर. एस. सी. एफ. मास्टर कंट्रोल फैसिलिटी (एम. सी. एफ.), हासन और भोपाल में कार्यरत है। एमसीएफ नेविगेशन डेटा को अपलिंक करता है और इसका उपयोग ट्रैकिंग, टेलीमेट्री और कमांड कार्यों के लिए किया जाता है। आई. आर. एन. एस. एस. उपग्रहों के एल. ई. ओ. पी. और कक्षा चरणों के लिए आई. आर. एस. सी. एफ. के सात एफ. सी. ए. और दो एफ. एम. ए. वर्तमान में कार्यरत हैं। ब्यालालू में स्थापित आई. एन. सी. सभी ग्राउंड स्टेशनों के साथ दूरस्थ संचालन और डेटा संग्रह करती है। ब्यालालू, बेंगलुरु और लखनऊ में आई. एस. आर. ओ. नौपरिवहन केंद्र (आई. एन. सी.) कार्यरत हैं। आई. एन. सी. 1 (ब्यालालू) और आई. एन. सी. 2 (लखनऊ) मिलकर अतिरेक के साथ निर्बाध संचालन प्रदान करते हैं। 16 आई. आर. आई. एम. एस. वर्तमान में कार्यरत हैं और आई. आर. एन. एस. एस. संचालन का समर्थन कर रहे हैं कुछ और ब्रुनेई, इंडोनेशिया, ऑस्ट्रेलिया, रूस, फ्रांस और जापान में योजनाबद्ध हैं। सी. डी. एम. ए. रेंजिंग को चार आई. आर. सी. डी. आर. स्टेशनों द्वारा सभी आई. आर. एन. एस. एस. उपग्रहों के लिए नियमित आधार पर किया जा रहा है। आई. आर. एन. डब्ल्यू. टी. स्थापित किया गया है और यू. टी. सी. के संबंध में (2 सिग्मा) की सटीकता के साथ आई. आर. एन. एस. एस. प्रणाली समय प्रदान कर रहा है। दुनिया भर के आई. एल. आर. एस. स्टेशनों के सहयोग से लेजर रेंजिंग की जा रही है। आई. एन. सी. में 1 अगस्त 2013 से नेविगेशन सॉफ्टवेयर काम कर रहा है। सभी नेविगेशन मापदंड, जैसे उपग्रह अल्पकालिक, घड़ी सुधार, अखंडता मापदंड, और माध्यमिक मापदंड, जैसे कि आयनो-विलंब सुधार, यूटीसी और अन्य जी. एन. एस. एस., पंचांग, पाठ संदेश और पृथ्वी अभिविन्यास मापदंडों के संबंध में समय ऑफसेट, स्वचालित रूप से अंतरिक्ष यान में उत्पन्न और अपलोड किए जाते हैं। आई. आर. डी. सी. एन. ने ग्राउंड स्टेशनों के बीच स्थलीय और वी. एस. ए. टी. संपर्क स्थापित किए हैं। मार्च 2021 तक, इसरो और जेएएक्सए जापान में एनएवीआईसी ग्राउंड रेफरेंस स्टेशन के लिए अंशांकन और सत्यापन प्रयोग कर रहे हैं। फ्रांस में एन. ए. वी. आई. सी. ग्राउंड रेफेरेंस स्टेशन के लिए सी. एन. ई. एस. के साथ भी चर्चा चल रही है। इसरो कोकोस (कीलिंग) द्वीप समूह में एक एनएवीआईसी ग्राउंड स्टेशन की योजना बना रहा है और ऑस्ट्रेलियाई अंतरिक्ष एजेंसी के साथ बातचीत कर रहा है। सिग्नल एन. ए. वी. आई. सी. संकेतों में एक मानक स्थिति सेवा और एक प्रतिबंधित सेवा शामिल होगी। दोनों को L5 (1176.45 MHz) और S बैंड (2492.028 MHz) पर ले जाया जाएगा। एस. पी. एस. संकेत को 1 मेगाहर्ट्ज बी. पी. एस. के. संकेत द्वारा संशोधित किया जाएगा। प्रतिबंधित सेवा बी. ओ. सी. (5,2) का उपयोग करेगी। नेविगेशन संकेतों को स्वयं एल5 (1176.45 मेगाहर्ट्ज) और एस बैंड (2492.028 मेगाहर्ट्ज) आवृत्तियों में प्रेषित किया जाएगा और आवश्यक कवरेज और संकेत शक्ति बनाए रखने के लिए एक चरणबद्ध सरणी एंटीना के माध्यम से प्रसारित किया जाएगा। उपग्रहों का वजन लगभग होगा और उनके सौर पैनल 1,400 डब्ल्यू उत्पन्न करते हैं। एक संदेश इंटरफेस एनएवीआईसी प्रणाली में अंतर्निहित है। यह सुविधा कमांड सेंटर को एक विशिष्ट भौगोलिक क्षेत्र में चेतावनी भेजने की अनुमति देती है। उदाहरण के लिए, इस प्रणाली का उपयोग करने वाले मछुआरों को चक्रवात के बारे में चेतावनी दी जा सकती है। सटीकता मानक स्थिति सेवा प्रणाली का उद्देश्य पूरे भारतीय भूभाग में लगभग 5 से 10 मीटर की पूर्ण स्थिति सटीकता और हिंद महासागर के साथ-साथ भारत के आसपास फैले क्षेत्र में लगभग सटीकता प्रदान करना है। तुलना के लिए, आदर्श परिस्थितियों में जी. पी. एस. की स्थिति सटीकता 5 मीटर है। हालाँकि, जी. पी. एस. के विपरीत, जो केवल एल-बैंड पर निर्भर है, एन. ए. वी. आई. सी. में दोहरी आवृत्तियाँ (एस और एल बैंड) हैं। जब एक कम आवृत्ति वाला संकेत वायुमंडल के माध्यम से यात्रा करता है, तो वायुमंडलीय गड़बड़ी के कारण इसका वेग बदल जाता है। जीपीएस आवृत्ति त्रुटि का आकलन करने के लिए एक वायुमंडलीय मॉडल पर निर्भर करता है, और सटीक त्रुटि का आकलन करने के लिए इसे समय-समय पर इस मॉडल को अद्यतन करना पड़ता है। एन. ए. वी. आई. सी. में, वास्तविक विलंब का आकलन दो आवृत्तियों (एस और एल बैंड) के विलंब में अंतर को मापकर किया जाता है। इसलिए, आवृत्ति त्रुटि का पता लगाने के लिए NavIC किसी भी मॉडल पर निर्भर नहीं है और GPS की तुलना में अधिक सटीक हो सकता है। उपग्रहों की सूची तारामंडल में 7 सक्रिय उपग्रह हैं। तारामंडल के सात उपग्रहों में से तीन भूस्थैतिक कक्षा (जी. ई. ओ.) में स्थित हैं और चार झुके हुए भू-समकालिक कक्षा (आई. जी. एस. ओ.) में हैं। प्रणाली के लिए प्रक्षेपित या प्रस्तावित सभी उपग्रह इस प्रकार हैंः आई. आर. एन. एस. एस. श्रृंखला के उपग्रह एन. वी. एस. श्रृंखला के उपग्रह घड़ी विफलता 2017 में, यह घोषणा की गई थी कि आई. आर. एन. एस. एस.-1ए पर रुबिडियम परमाणु घड़ियों की आपूर्ति करने वाले सभी तीन स्पेक्ट्रटाइम विफल हो गए थे, जो यूरोपीय संघ के गैलीलियो नक्षत्र में इसी तरह की विफलताओं को दर्शाते हैं। पहली विफलता जुलाई 2016 में हुई, जिसके तुरंत बाद आईआरएनएसएस-1ए पर दो अन्य घड़ियाँ थीं। इसने उपग्रह को गैर-कार्यात्मक और आवश्यक प्रतिस्थापन प्रदान किया। इसरो ने बताया कि उसने जून 2017 में दो स्टैंडबाय उपग्रहों, आईआरएनएसएस-1एच और आईआरएनएसएस-1आई में परमाणु घड़ियों को बदल दिया था। आईआरएनएसएस-1ए के प्रतिस्थापन के रूप में आईआरएनएसएस-1एच का बाद का प्रक्षेपण असफल रहा जब 31 अगस्त 2017 को पीएसएलवी-सी39 मिशन विफल हो गया। दूसरा स्टैंडबाय उपग्रह, आईआरएनएसएस-1आई, 12 अप्रैल 2018 को सफलतापूर्वक कक्षा में स्थापित किया गया था। जुलाई 2017 में, यह बताया गया था कि नौवहन प्रणाली में दो और घड़ियों ने भी असामान्यता के संकेत दिखाना शुरू कर दिया था, जिससे विफल घड़ियों की कुल संख्या पांच हो गई थी, मई 2018 में और 4 घड़ियों की विफलता दर्ज की गई थी, जिससे गिनती कक्षा में 24 में से 9 हो गई थी। नेविगेशन उपग्रह के परिचालन जीवन को बढ़ाने के लिए एहतियात के तौर पर, इसरो शेष उपग्रहों में दो के बजाय केवल एक रूबिडियम परमाणु घड़ी चला रहा है। केवल चार उपग्रह नैविगेशन सेवाएँ प्रदान करने में सक्षम हैं जो सेवा के चालू रहने के लिए आवश्यक न्यूनतम संख्या है। भारतीय परमाणु घड़ी आयातित आवृत्ति मानकों पर निर्भरता को कम करने के लिए आई. एस. आर. ओ. का अंतरिक्ष अनुप्रयोग केंद्र (एस. ए. सी.), अहमदाबाद घरेलू रूप से डिजाइन और विकसित रूबिडियम आधारित परमाणु घड़ियों पर काम कर रहा था। पहली पीढ़ी के नौपरिवहन उपग्रहों पर घड़ी की विफलताओं और एन. ए. वी. आई. सी. की स्थिति, नौपरिवहन और समय सेवाओं पर इसके बाद के प्रभाव को दूर करने के लिए, ये नई घड़ियाँ नौपरिवहन उपग्रहों की अगली पीढ़ी में आयातित परमाणु घड़ियों के पूरक होंगी। 5 जुलाई 2017 को, इसरो और इज़राइल अंतरिक्ष एजेंसी (आईएसए) ने एक्यूबीट मॉडल एआर133ए पर आधारित एक रूबिडियम मानक को अंतरिक्ष योग्यता प्राप्त करने और इसे एक इसरो उपग्रह पर परीक्षण करने के लिए सहयोग करने के लिए एक समझौता ज्ञापन पर हस्ताक्षर किए। भारत के अंतरिक्ष विभाग ने अपनी 12वीं पंचवर्षीय योजना (एफ. वाई. पी.) (2012-17) में कहा कि कवरेज बढ़ाने के लिए तारामंडल में उपग्रहों की संख्या 7 से बढ़ाकर 11 कर दी गई है। ये चार अतिरिक्त उपग्रह 12वें वित्त वर्ष की अवधि के दौरान बनाए जाएंगे और 13वें वित्त वर्ष की शुरुआत में 42° झुकाव की भू-समकालिक कक्षा में प्रक्षेपित किए जाएंगे। इसके अलावा, एक पूर्ण ऑप्टिकल परमाणु घड़ी (आई. आर. एन. एस. एस. और गहरे अंतरिक्ष संचार के लिए अति स्थिर) के लिए एक अध्ययन और विकास पहल के साथ अंतरिक्ष-योग्य भारतीय निर्मित परमाणु घड़ियों का विकास शुरू किया गया था। आई. एस. आर. ओ. अगली पीढ़ी के पाँच उपग्रहों को प्रक्षेपित करेगा जिनमें नए पेलोड और 12 साल का विस्तारित जीवनकाल होगा। पाँच नए उपग्रह। एन. वी. एस.-01, एन. वी. एस.-02, एन. वी. एस.-03, एन. वी. एस.-04 और एन. वी. एस.-05 उपग्रहों के वर्तमान समूह का पूरक और संवर्धन करेंगे। नए उपग्रहों में एल5 और एस बैंड की सुविधा होगी और नेविगेशन पेलोड में एल1 बैंड में एक नया इंटरऑपरेबल सिविल सिग्नल पेश किया जाएगा और भारतीय रूबिडियम परमाणु आवृत्ति मानक (आईआरएएफएस) का उपयोग किया जाएगा। नए एल1 बैंड की शुरुआत से पहनने योग्य स्मार्ट और आई. ओ. टी. उपकरणों में एन. ए. वी. आई. सी. के प्रसार को सुविधाजनक बनाने में मदद मिलेगी, जिसमें कम शक्ति वाली नेविगेशन प्रणाली होगी। एन. वी. एस.-01 आई. आर. एन. एस. एस.-1जी उपग्रह का प्रतिस्थापन है और 2023 में जी. एस. एल. वी. पर प्रक्षेपित किया जाएगा। वैश्विक भारतीय नौवहन प्रणाली (जी. आई. एन. एस.) के लिए वैश्विक भारतीय नौवहन प्रणाली अध्ययन और विश्लेषण 12वीं एफ. आई. पी. (2012-17) में प्रौद्योगिकी और नीतिगत पहलों के हिस्से के रूप में शुरू किया गया था। माना जाता है कि इस प्रणाली में 24 उपग्रहों का एक समूह होगा, जो पृथ्वी के ऊपर स्थित होगा। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष में जी. आई. एन. एस. उपग्रह कक्षाओं के आवृत्ति स्पेक्ट्रम के लिए वैधानिक फाइलिंग पूरी कर ली गई है। 2021 की नई मसौदा नीति के अनुसार, इसरो और अंतरिक्ष विभाग (डी. ओ. एस.) एन. ए. वी. आई. सी. के कवरेज को क्षेत्रीय से वैश्विक स्तर तक बढ़ाने पर काम कर रहे हैं जो वर्तमान में चालू ऐसी अन्य प्रणालियों जैसे जी. पी. एस., जी. एल. ओ. एन. ए. एस. एस., बी. आई. डी. ओ. और गैलीलियो से स्वतंत्र होगा, जबकि यह अंतर-प्रचालनीय और वैश्विक सार्वजनिक उपयोग के लिए निःशुल्क रहेगा। इसरो ने भारत सरकार को मध्यम पृथ्वी कक्षा (एम. ई. ओ.) में शुरू में बारह उपग्रहों को स्थापित करके वैश्विक कवरेज के लिए तारामंडल का विस्तार करने का प्रस्ताव दिया है। ।