दुनिया के सबसे बड़े भूमिगत शहर के लिए नेविगेशन प्रणाली

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चीन के शोधकर्ताओं ने शियोंगान न्यू एरिया के नीचे 380 किलोमीटर लंबे सुरंग नेटवर्क के लिए कम लागत वाली और उच्च परिशुद्धता वाली पोजिशनिंग प्रणाली विकसित की है।

शियोंगान नया क्षेत्र भूमिगत सुरंगों के एक जाल के ऊपर स्थित है। फोटो: शिन्हुआ — शियोंगान नया क्षेत्र भूमिगत सुरंगों के एक जाल के ऊपर स्थित है। फोटो: *शिन्हुआ*

बीजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ पोस्ट्स एंड टेलीकम्युनिकेशंस (बीयूपीटी) के एसोसिएट प्रोफेसर लू झाओमिंग के नेतृत्व में एक शोध दल ने चीन की बेइदोउ प्रौद्योगिकी और 5जी नेटवर्क को मिलाकर एक पोजिशनिंग सिस्टम तैयार किया है, जो दुनिया का सबसे बड़ा भूमिगत शहर बनेगा।

शियोंगान, बीजिंग से लगभग 120 किलोमीटर दूर, हेबेई प्रांत में स्थित एक राष्ट्रीय स्तर का स्मार्ट शहर है। यह परियोजना 2017 में बीजिंग से स्थानांतरित व्यवसायों, सरकारी एजेंसियों और अनुसंधान एवं विकास सुविधाओं को समायोजित करने के लिए शुरू की गई थी। डिज़ाइन चरण से ही, शहर के नीचे एक भूमिगत भूलभुलैया बनाने की योजना बनाई गई थी। बिजली, नेटवर्क लाइनें, गैस और पानी जैसी तकनीकी पाइपलाइनें भूमिगत बिछाई गई हैं। माल परिवहन के लिए 4 मीटर ऊँचे और 16 मीटर चौड़े राजमार्ग गलियारे बनाए गए हैं। इसके अलावा, आवासीय क्षेत्रों और शॉपिंग मॉल के लिए बड़ी संख्या में भूमिगत पार्किंग स्थल भी हैं।

साथ मिलकर, ये तीन मुख्य स्तरों और 22.5 मीटर गहराई वाला एक भूमिगत भूलभुलैया बनाते हैं। कुल मिलाकर, 380 किलोमीटर से ज़्यादा सुरंगें और 22 वर्ग किलोमीटर भूमिगत पार्किंग का निर्माण किया जा रहा है। इस परिसर के ऊपर भूमिगत सड़कों का एक जाल है जो सभी ज़मीनी समुदायों और पार्किंग स्थलों को जोड़ता है। पूरा होने पर, यह परियोजना मॉन्ट्रियल से दुनिया के सबसे बड़े भूमिगत शहर का रिकॉर्ड छीन लेगी। इस कनाडाई महानगर में केवल 32 किलोमीटर लंबी सुरंगें हैं जो 12 वर्ग किलोमीटर में फैली हैं। वहीं, फ़िनलैंड के हेलसिंकी में स्थित भूमिगत शहर में लगभग 1 वर्ग किलोमीटर भूमिगत क्षेत्र है जो 100 वर्ग किलोमीटर के ज़मीनी क्षेत्रफल के बराबर है। हंग एन में यह अनुपात 1/80 है।

भूलभुलैया का आकार नेविगेशन के लिए एक विशेष चुनौती पेश करता है, क्योंकि लोग विशाल अंतरिक्ष में आसानी से खो सकते हैं। इस समस्या के समाधान के लिए, BUPT का सूचना एवं संचार इंजीनियरिंग स्कूल, 5G और सिग्नल पोजिशनिंग के अपने अनुभव के साथ, 2020 से अनुसंधान में अग्रणी रहा है। लू ने कहा, "हम भूमिगत अंतरिक्ष में फ़ोन कॉल कर सकते हैं और वेबसाइट देख सकते हैं क्योंकि मोबाइल फ़ोन सिग्नल एम्पलीफायर से सिग्नल प्राप्त करता है।"

ऐसे एम्पलीफायर ज़मीन से 5G सिग्नल प्राप्त करते हैं और उन्हें आस-पास के अंतरिक्ष में प्रसारित करते हैं। BUPT टीम ने इस उपकरण को शुरुआती बिंदु के रूप में इस्तेमाल किया। अगर वे मौजूदा रिले सिस्टम का उपयोग करके BeiDou पोजिशनिंग सिग्नल प्रसारित कर पाते, तो वे एक कम लागत वाला, सटीक भूमिगत पोजिशनिंग सिस्टम बना सकते थे। शोधकर्ताओं ने सबसे पहले उपग्रहों से ज़मीन तक प्रेषित कमज़ोर सिग्नलों को बढ़ाने के लिए विशेष इनडोर उपकरण विकसित किए। BUPT के एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता चू जिंगहे के अनुसार, यह उपकरण हानिकारक प्रभावों को रोकते हुए अप्रासंगिक सिग्नलों को भी फ़िल्टर कर सकता है।

लेकिन ज़मीन से 10 मीटर ऊपर बेइदो प्रणाली की सटीकता भूमिगत अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त होने की संभावना नहीं है, क्योंकि पार्किंग स्थलों के लिए विशेष रूप से उच्च स्थिति निर्धारण सटीकता की आवश्यकता होती है। इसलिए, टीम ने एक स्थिति निर्धारण एल्गोरिथ्म विकसित किया जो बेइदो उपग्रह संकेतों, 5G संकेतों और उपकरण प्रतिक्रिया को एकीकृत करता है। नया एल्गोरिथ्म 2-3 मीटर के भीतर अभूतपूर्व वाहन स्थान निर्धारण सटीकता प्राप्त करता है। उपग्रह और 5G संकेतों को मिलाना भी चुनौतियों का सामना करता है, जिसमें हस्तक्षेप की संभावना भी शामिल है। इसलिए, टीम ने मौजूदा संचार चैनलों को प्रभावित किए बिना बेइदो संकेतों को भूमिगत रूप से सफलतापूर्वक प्रसारित करने के लिए फ़िल्टरिंग और पावर मापदंडों को समायोजित किया।

बीयूपीटी परिसर में तकनीक के परीक्षण के बाद, हंग एन में क्षेत्र परीक्षण से जटिल सड़क खंडों पर नेविगेशन प्रणाली को और बेहतर बनाने में मदद मिली। पार्किंग में प्रवेश करते ही वाहन को नेविगेशन निर्देश मिलने लगते हैं, जिससे वह सही पार्किंग स्थल तक पहुँच जाता है। इस प्रणाली को हंग एन में 700,000 वर्ग मीटर से अधिक भूमिगत क्षेत्र में तैनात किया गया है।

वाई-फ़ाई या ब्लूटूथ पर आधारित अन्य इनडोर पोज़िशनिंग तकनीकों की तुलना में, इस परियोजना की लागत लगभग आधी है और इसे अस्पतालों, व्यावसायिक परिसरों, खदानों, हवाई अड्डे के टर्मिनलों और कई अन्य जटिल वातावरणों में विस्तारित किया जा सकता है। लू को उम्मीद है कि इस तकनीक को हेनान, फ़ुज़ियान और ग्वांगडोंग जैसे अन्य क्षेत्रों में भी लागू किया जा सकता है।

एन खांग ( द स्टार के अनुसार)

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