గగన్ (నేవిగేషను వ్యవస్థ)

GPS-ఎయిడెడ్ GEO ఆగ్మెంటెడ్ నావిగేషన్ (GAGAN) భారత ప్రభుత్వం చేపట్టిన ప్రాంతీయ ఉపగ్రహ-ఆధారిత ఆగ్మెంటేషన్ వ్యవస్థ (SBAS).  ఇది రిఫరెన్సు సంకేతాలను అందించడం ద్వారా GNSS రిసీవర్ యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఏర్పాటు చేసిన వ్యవస్థ.  భారతీయ గగనతలంలో కార్యనిర్వాహక SBAS అమలు దిశగా ఎయిర్‌పోర్ట్స్ అథారిటీ ఆఫ్ ఇండియా (AAI), ఆధునిక కమ్యూనికేషన్, నావిగేషన్, నిఘా / ఎయిర్ ట్రాఫిక్ మేనేజ్‌మెంట్ వ్యవస్థను ప్రవేశపెట్టే కృషిలో మొదటి అడుగుగా దీన్ని పరిగణించవచ్చు. 

ఈ ప్రాజెక్టులో భాగంగా పదిహేను రిఫరెన్స్ స్టేషన్లు, మూడు ఇండియన్ నావిగేషన్ ల్యాండ్ అప్‌లింక్ స్టేషన్‌లు, మూడు ఇండియన్ మిషన్ కంట్రోల్ సెంటర్‌లు, వీటికి సంబంధించిన అనుబంధ సాఫ్ట్‌వేర్, కమ్యూనికేషన్ లింకులను ఏర్పాటు చేసారు.  ఇది  ఖచ్చితత్వంతో భారత గగనతలంలో నావిగేట్ చేయడానికి పైలట్‌లకు సహాయం చేస్తుంది. ఇది ఉపాంత వాతావరణంలోను, మంగళూరు అంతర్జాతీయ, కుషోక్ బకుల రింపోచీ విమానాశ్రయాల వంటి కష్టతరమైన ప్రదేశాల్లోనూ విమానాలను ల్యాండింగ్ చేయడానికి సహాయపడుతుంది.

అమలు 
 విలువైన ఈ ప్రాజెక్టును ఇండియన్ స్పేస్ రీసెర్చ్ ఆర్గనైజేషన్ (ఇస్రో) సాంకేతికత, అంతరిక్ష మద్దతు సహాయంతో ఎయిర్‌పోర్ట్స్ అథారిటీ ఆఫ్ ఇండియా మూడు దశల్లో 2008 నాటికి రూపొందించింది.  భారత గగనతలం లోను, పరిసర ప్రాంతంలోనూ అన్ని దశల విమానాల కోసం నావిగేషన్ వ్యవస్థను అందించడం దీని లక్ష్యం. ఇది జీవిత రక్షణకు అవసరమైన కార్యకలాపాలకు వర్తిస్తుంది. అంతర్జాతీయ పౌర విమానయాన నియంత్రణ సంస్థల అవసరాలను తీరుస్తుంది.

జీశాట్-8 సమాచార ఉపగ్రహంలో గగన్ పేలోడ్‌ను విజయవంతంగా ప్రయోగించడంతో ప్రాజెక్టు లోని అంతరిక్ష భాగం అందుబాటులోకి వచ్చింది. 2010 ఏప్రిల్‌లో ప్రయోగ సమయంలో జియోసింక్రోనస్ శాటిలైట్ లాంచ్ వెహికల్ (GSLV) విఫలమైనప్పుడు కోల్పోయిన జీశాట్-4 ఉపగ్రహంలో ఈ ప్రాజెక్టు పేలోడ్ కూడా ఉంది. 2012 జూన్‌లో చివరి వ్యవస్థ ఆమోద పరీక్షను నిర్వహించి, తర్వాత 2013 జూలై లో  వ్యవస్థను ధృవీకరించారు.

2021 జూలై 1 తర్వాత భారతదేశంలో రిజిస్టరైన అన్ని విమానాలు తప్పనిసరిగా గగన్ పరికరాలతో అమర్చబడి ఉండాలని నిర్దేశించారు.

సాంకేతికం 
భారత గగనతలంపై ఉపగ్రహ ఆధారిత ఆగ్మెంటేషన్ వ్యవస్థను అమలు చేసే దిశలో భాగంగా, వైడ్ ఏరియా ఆగ్మెంటేషన్ సిస్టమ్ (WAAS) కోసం 2001 నవంబరు, 2005 మార్చిలో యునైటెడ్ స్టేట్స్ ఎయిర్ ఫోర్స్, యునైటెడ్ స్టేట్స్ డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ డిఫెన్స్ నుండి L1 ఫ్రీక్వెన్సీ, L5 ఫ్రీక్వెన్సీ కోడ్‌లు తీసుకున్నారు.  ఈ వ్యవస్థ ఢిల్లీ, గౌహతి, కోల్‌కతా, అహ్మదాబాద్, తిరువనంతపురం, బెంగళూరు, జమ్మూ, పోర్ట్ బ్లెయిర్‌లో ఉన్న ఎనిమిది రిఫరెన్స్ స్టేషన్‌లను, బెంగళూరులోని మాస్టర్ కంట్రోల్ సెంటర్‌నూ ఉపయోగిస్తుంది. అమెరికా డిఫెన్స్ కాంట్రాక్టరైన రేథియోన్ ఈ వ్యవస్థను నిర్మించే కాంట్రాక్టులో పాల్గొంటామని ప్రకటించింది.

సాంకేతిక ప్రదర్శన 
ప్రాజెక్టు భావనను నిరూపించేందుకు, భారత గగనతలంపై సాంకేతిక ప్రదర్శన వ్యవస్థ (TDS) అమలుతో సహా ఉపగ్రహ నావిగేషన్ కోసం ఒక జాతీయ ప్రణాళికను AAI, ఇస్రోలు సంయుక్తంగా తయారు చేశాయి. ఎనిమిది భారతీయ విమానాశ్రయాలలో ఎనిమిది రిఫరెన్స్ స్టేషన్‌లను (INRES) స్థాపించి, వాటిని బెంగళూరు సమీపంలో ఉన్న మాస్టర్ కంట్రోల్ సెంటర్ (MCC)కి అనుసంధానించడం ద్వారా 2007లో సాంకేతిక ప్రదర్శన వ్యవస్థను (TDS) విజయవంతంగా పూర్తిచేసారు. ప్రాథమిక వ్యవస్థ అంగీకార పరీక్షను 2010 డిసెంబరులో విజయవంతంగా పూర్తి చేసారు.  రేథియాన్ గగన్ కోసం ఏర్పాటు చేసిన భూస్థిత అంగంలో దేశవ్యాప్తంగా పదిహేను రిఫరెన్స్ స్టేషన్‌లున్నాయి. బెంగళూరులోని కుండలహళ్లిలో అనుబంధిత అప్‌లింక్ స్టేషన్‌లతో పాటు రెండు మిషన్ కంట్రోల్ సెంటర్‌లను ఏర్పాటు చేశారు. ఢిల్లీలో మరో కంట్రోల్ సెంటర్, అప్ లింక్ స్టేషన్ రాబోతున్నాయి. ఈ కార్యక్రమంలో భాగంగా, భారత ప్రాంతంలోని అయానోస్పియర్ ప్రవర్తనను అధ్యయనం చేయడానికి, విశ్లేషించడానికి భారతదేశంలోని వివిధ ప్రదేశాలలో పద్దెనిమిది టోటల్ ఎలక్ట్రాన్ కంటెంట్ (TEC) పర్యవేక్షణ స్టేషన్‌ల నెట్‌వర్క్‌ను ఏర్పాటు చేశారు.

ప్రామాణికంగా  ఖచ్చితత్వం అవసరం కాగా, GAGAN TDS సిగ్నల్  కచ్చితత్వాన్ని అందిస్తుంది. కాలికట్ ఇంటర్నేషనల్, రాజీవ్ గాంధీ ఇంటర్నేషనల్, డాక్టర్ బాబాసాహెబ్ అంబేద్కర్ ఇంటర్నేషనల్, కెంపేగౌడ ఇంటర్నేషనల్ విమానాశ్రయాలలో గగన్ సిగ్నల్ వైమానిక తనిఖీలు జరగ్గా, ఫలితాలు సంతృప్తికరంగా వచ్చాయి.

అయానోస్పియర్ అధ్యయనం 
భారతీయ ప్రాంతంపై అయానోస్పిరిక్ ప్రవర్తన అధ్యయనం గగన్ ప్రాజెక్ట్‌లో ఒక ముఖ్యమైన భాగం. ఈ ప్రాంతంలోని అయానోస్పియర్ ప్రవర్తన యొక్క అనిశ్చిత స్వభావాన్ని దృష్టిలో ఉంచుకుని ప్రత్యేకంగా దీన్ని తీసుకున్నారు. ఈ అధ్యయనం వలన ఈ ప్రాంతంలోని అయానోస్పిరిక్ దిద్దుబాట్ల కోసం అల్గారిథమ్‌ల ఆప్టిమైజేషన్‌కు వీలు కలుగుతుంది.

మొత్తం భారతీయ గగనతలంలో అయానోస్పిరిక్ ప్రవర్తనను మరింత ప్రభావవంతంగా అధ్యయనం చేసే దిశలో దీని కోసం మరో తొమ్మిది TEC స్టేషన్‌లు కావాలని ప్రాంతీయ ఆధారిత అయానోట్రోపిక్ నమూనా అభివృద్ధిలో పాలుపంచుకున్న భారతీయ విశ్వవిద్యాలయాలు, పరిశోధన, అభివృద్ధి ప్రయోగశాలలు కోరాయి.

టెక్నాలజీ ఇంటిగ్రేషన్ 
గగన్ ఇప్పుడు కార్యాచరణ దశలో ఉంది. వైడ్ ఏరియా ఆగ్మెంటేషన్ సిస్టమ్ (WAAS), యూరోపియన్ జియోస్టేషనరీ నావిగేషన్ ఓవర్‌లే సర్వీస్ (EGNOS), MTSAT శాటిలైట్ ఆగ్మెంటేషన్ సిస్టమ్ (MSAS) వంటి ఇతర SBAS సిస్టమ్‌లతో పనిచేసేందుకు ఇది అనుకూలంగా ఉంది. ప్రాంతీయ సరిహద్దుల మీదుగా ఎక్కడా అవాంతరాలు లేని వైమానిక నావిగేషన్ సేవలను అందిస్తుంది.  గ్రౌండ్ విభాగంలో డేటా కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్క్, SBAS కరెక్షన్, వెరిఫికేషన్ సిస్టమ్, ఆపరేషన్స్ అండ్ మెయింటెనెన్స్ సిస్టమ్, పెర్ఫార్మెన్స్ మానిటరింగ్ డిస్‌ప్లే, పేలోడ్ సిమ్యులేటర్ వంటి సబ్ సిస్టమ్‌లను కలిగి ఉన్న పదిహేను రిఫరెన్స్ స్టేషన్లు, మాస్టర్ కంట్రోల్ సెంటర్, ఇండియన్ ల్యాండ్ అప్‌లింకింగ్ స్టేషన్లు ఉంటాయి. అంతరిక్ష విభాగంలో ఒక జియో-నావిగేషన్ ట్రాన్స్‌పాండర్ ఉంటుంది.

అభివృద్ధి 
మొదటి గగన్ ట్రాన్స్‌మిటరును జీశాట్-4 జియోస్టేషనరీ ఉపగ్రహంలో చేర్చారు. 2008లో పనిచేయడం మొదలుపెట్టాలనే లక్ష్యం పెట్టుకున్నారు.   అనేక సార్లు ఆలస్యాలయ్యాక, జీశాట్-4 ని 2010 ఏప్రిల్ 15 న ప్రయోగించారు. అయితే దానిని మోసుకెళ్తున్న జియోసింక్రోనస్ శాటిలైట్ లాంచ్ వెహికల్ Mk.II మూడవ దశ సరిగ్గా పనిచేయక ఉపగ్రహం ఆశించిన కక్ష్యను చేరుకోవడంలో విఫలమైంది. 

2009లో, రేథియాన్ $82 మిలియన్ల కాంట్రాక్టును గెలుచుకుంది. ఇది ప్రధానంగా ఇండియన్ ఎయిర్ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌ను ఆధునికీకరించడానికి అంకితమైన కాంట్రాక్టు.  రేథియాన్ వైస్ ప్రెసిడెంట్ ఆండీ జోగ్ ఇలా వ్యాఖ్యానించాడు:GAGAN ప్రపంచంలోనే అత్యంత అధునాతన ఎయిర్ నావిగేషన్ సిస్టమ్. వైమానిక నావిగేషన్‌లో ముందంజలో ఉన్న భారతదేశ నాయకత్వాన్ని మరింత బలోపేతం చేస్తుంది. GAGAN భారతదేశపు పెరుగుతున్న ఎయిర్ ట్రాఫిక్ నిర్వహణ అవసరాలకు అనుగుణంగా భద్రతను మెరుగుపరుస్తుంది, రద్దీని తగ్గిస్తుంది, కమ్యూనికేషన్‌లను మెరుగుపరుస్తుంది. 2012లో, డిఫెన్స్ రీసెర్చ్ అండ్ డెవలప్‌మెంట్ ఆర్గనైజేషన్ (DRDO) గ్లోబల్ పొజిషనింగ్ సిస్టమ్స్ (GPS), గ్లోబల్ నావిగేషన్ శాటిలైట్ సిస్టమ్స్ (GNSS) నుండి అన్ని ఫీచర్లతో కూడిన పరికరపు "మినియేటరైజ్డ్ వెర్షన్"ని అందుకుంది. ఈ మాడ్యూల్ కేవలం  బరువు ఉంటుంది. విమానాల నుండి చిన్న పడవలు, ఓడల వరకు బహుళ ప్లాట్‌ఫారమ్‌లలో దీన్ని ఉపయోగించవచ్చు. ఇది "సర్వే అప్లికేషన్‌లకు" కూడా సహాయపడగలదు. ఈ పరికరం ఇచ్చే ప్రయోజనాలతో పోలిస్తే దీని ఖర్చు స్వల్పం. నావిగేషన్ అవుట్‌పుట్‌లో GPS, GLONASS, GPS+GLONASS స్థానం, వేగం, సమయ డేటాలు ఉంటాయి. DRDO విడుదల చేసిన ఒక ప్రకటన ప్రకారం, G3oM అనేది భారతీయ గగన్‌తో పాటు గ్లోబల్ పొజిషనింగ్ సిస్టమ్, గ్లోనాస్ సిస్టమ్‌లు రెండింటినీ సమన్వయపరిచే స్టేట్ ఆఫ్ ది ఆర్ట్ టెక్నాలజీ రిసీవర్. 

2012 డిసెంబరు 30 న, డైరెక్టరేట్ జనరల్ ఆఫ్ సివిల్ ఏవియేషన్ (DGCA), గగన్ వ్యవస్థను RNP0.1కి తాత్కాలికంగా ధృవీకరించింది. SBAS పరికరాలను అమర్చి ఉన్న విమానాలు నావిగేషన్ ప్రయోజనాల కోసం గగన్ అంతరిక్ష సిగ్నల్‌ను ఉపయోగించేందుకు ఈ సర్టిఫికేషన్ ఎనేబుల్ చేసింది.

ఉపగ్రహాలు 
జీశాట్-8 అనేది భారతీయ భూ స్థిర ఉపగ్రహం. దీన్ని ఏరియన్ 5 ని ద్వారా 2011 మే 21 న విజయవంతంగా ప్రయోగించారు. 55 డిగ్రీల E రేఖాంశంలో జియోసింక్రోనస్ కక్ష్యలో దీన్ని ప్రక్షేపించారు.

Ku బ్యాండ్, C-బ్యాండ్ ట్రాన్స్‌పాండర్‌ల అవసరం పెరుగుతున్న నేపథ్యంలో జీశాట్-10 ఉపగ్రహాన్ని ప్రయోగించారు.  దీనిలో 12 Ku బ్యాండ్, 12 C బ్యాండ్, 12 విస్తరించిన C బ్యాండ్ ట్రాన్స్‌పాండర్‌లు, GAGAN పేలోడ్‌ను దీని ద్వారా పంపించారు. అంతరిక్ష నౌక దాదాపు 6 kW సామర్ధ్యంతో ప్రామాణిక I-3K నిర్మాణాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. GSAT-10ని ఏరియన్ 5 2012 సెప్టెంబరు 29 న  విజయవంతంగా ప్రయోగించింది.

గగన్ పేలోడ్‌తో 24 Ku బ్యాండ్ ట్రాన్స్‌పాండర్‌లతో ఉన్న GSAT-15 2015 నవంబరు 10 న, 21:34:07 UTC కు విజయవంతంగా ప్రయోగించడంతో గగన్ ప్రాజెక్టు లోని ఉపగ్రహాల శ్రేణి పూర్తయింది.

అప్లికేషన్లు 
కర్ణాటక అటవీ శాఖ తన అటవీ భూములకు సంబంధించిన ఖచ్చితమైన డేటాబేస్‌ను రూపొందించడానికి గగన్‌ను ఉపయోగించుకుంది. రాష్ట్రాలు తమ తమ అటవీ మ్యాప్‌లను అప్‌డేట్ చేసి, అప్‌డేట్ చేయాలని సుప్రీం కోర్టు ఆదేశాలకు అనుగుణంగా ఈ పనిచేసింది. ఫారెస్ట్‌ల్యాండ్స్ పైలట్ యొక్క జియోస్పేషియల్ డేటాబేస్ కార్టోశాట్-2 ఉపగ్రహం నుండి డేటాను ఉపయోగించింది. అటవీ సరిహద్దులకు సంబంధించిన సందిగ్ధతలను తొలగించడానికి, అటవీ నిర్వాహకులు, రెవెన్యూ అధికారులు, ప్రజలకు కూడా స్పష్టత ఇవ్వడానికి ఈ మ్యాప్‌లను ఉద్దేశించారు. 

ఇండియన్ నేషనల్ సెంటర్ ఫర్ ఓషన్ ఇన్ఫర్మేషన్ సర్వీసెస్ (INCOIS) AAIతో కలిసి కొత్త ఉపగ్రహ ఆధారిత జెమినీ (గగన్ ఎనేబుల్డ్ మెరైనర్స్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్ ఫర్ నావిగేషన్ అండ్ ఇన్ఫర్మేషన్) వ్యవస్థను ప్రారంభించింది. ఇది రాబోయే విపత్తుల గురించి సముద్ర మత్స్యకారులను అప్రమత్తం చేస్తుంది. సెల్‌ఫోన్‌లోని GEMINI యాప్ GEMINI పరికరం నుండి వచ్చే సంకేతాలను డీకోడ్ చేసి, తుఫానులు, అధిక అలలు, బలమైన గాలులు వంటి ముప్పులపై వినియోగదారులను హెచ్చరిస్తుంది.

బ్రహ్మోస్‌తో సహా వివిధ భారతీయ క్షిపణులు మార్గదర్శకత్వం కోసం గగన్‌ని ఉపయోగిస్తాయి.

మూలాలు 

గ్లోబల్ పొజిషనింగ్ సిస్టమ్
భారతీయ అంతరిక్ష కార్యక్రమాలు
ఇస్రో శాస్త్ర సాంకేతిక ప్రయోగాలు