किसी भी समय, पृथ्वी की सतह का लगभग 70 प्रतिशत भाग बादलों से ढका रहता है। भारत जैसे उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में, लगातार बादल छाए रहने से साल के 85 प्रतिशत तक जमीन दिखाई नहीं देती। दशकों से, इस वायुमंडलीय बाधा ने अंतरिक्ष आधारित पृथ्वी अवलोकन (ईओ) की वास्तविक व्यावसायिक क्षमता को सीमित कर रखा है। वाणिज्यिक ऑप्टिकल उपग्रह स्पष्ट चित्र तो प्रदान करते हैं, लेकिन उनके कैमरे घने बादलों के पार नहीं देख सकते और न ही पूर्ण अंधेरे में काम कर सकते हैं।.

जब मौसम की अनिश्चितता के कारण ऑप्टिकल सैटेलाइट प्रदाता साप्ताहिक इमेजरी की गारंटी नहीं दे पाता, तो उद्यमों द्वारा इसका उपयोग रुक जाता है। बिजली ग्रिड की ट्रांसमिशन लाइनों से लेकर कृषि आपूर्ति श्रृंखलाओं तक, जमीनी कार्यों के लिए निश्चित सेवा स्तर समझौतों (एसएलए) की आवश्यकता होती है। उन्हें निरंतर, मौसम से अप्रभावित डेटा फीड की आवश्यकता होती है, न कि कभी-कभार साफ आसमान की स्नैपशॉट अपडेट की।.

हाल ही में डसॉल्ट सिस्टम्स के 3DEXPERIENCE इनोवेशन मैटर्स, विवेक साल्वी (डसॉल्ट सिस्टम्स इंडिया के वरिष्ठ बिक्री निदेशक) ने सुयश सिंह (भारतीय अंतरिक्ष-तकनीक स्टार्टअप गैलेक्सीआई के सीईओ और सह-संस्थापक) के साथ बैठकर इस बात पर चर्चा की कि वर्चुअल ट्विन सिमुलेशन के साथ एकीकृत सैटेलाइट हार्डवेयर डिजाइन किस प्रकार कक्षा से निरंतर औद्योगिक दूरदर्शिता को अनलॉक कर रहा है।

सिंकफ्यूज्ड ऑप्टोसार: एक ही पेलोड पर ऑप्टिकल और रडार का संगम

पारंपरिक अंतरिक्ष अवलोकन के कारण हार्डवेयर इंजीनियरों को दो अलग-अलग सेंसर विधियों में से किसी एक को चुनना पड़ता है:

• ऑप्टिकल सेंसर: उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली, सूर्य की रोशनी से परावर्तित दृश्य छवियां कैप्चर करते हैं जो मानव आंखों के लिए सहज होती हैं, लेकिन बादलों और रात के अंधेरे में पूरी तरह से अवरुद्ध हो जाती हैं।.
• सिंथेटिक एपर्चर रडार (एसएआर): यह माइक्रोवेव सिग्नल उत्सर्जित करता है जो आसानी से बादल, धुआं और अंधेरे को भेद सकते हैं, लेकिन जटिल रडार बैकस्कैटर इमेजरी उत्पन्न करते हैं जिसके लिए व्यापक व्याख्या की आवश्यकता होती है।.

गैलेक्सी आई ने अपनी विशेष सिंकफ्यूज्ड ऑप्टोसार पेलोड तकनीक विकसित करके इस समस्या का समाधान किया । अलग-अलग ऑप्टिकल और रडार उपग्रहों को लॉन्च करने और बाद में गलत तरीके से संरेखित छवियों को जोड़ने के बजाय, ऑप्टोसार एक ही, ऊष्मीय रूप से स्थिर ऑप्टिकल बेंच पर ऑप्टिकल मल्टीस्पेक्ट्रल इमेजर और एसएआर सेंसर दोनों को स्थापित करता है। गैलेक्सी आई की पेटेंटकृत ऑप्टोसार संरचना यह सुनिश्चित करती है कि दोनों सेंसर एक ही लक्ष्य को, एक ही कक्षीय कोण से, एक ही सेकंड के अंश में कैप्चर करें।

“अंतरिक्ष के लिए अंतरिक्ष का उपयोग सबसे रोमांचक अनुप्रयोग नहीं है। पृथ्वी के लिए अंतरिक्ष का उपयोग करना ही सबसे रोमांचक क्षेत्र है।” - सुयश सिंह, सीईओ और सह-संस्थापक, गैलेक्सीआई

एकल कक्षीय पास में संरेखित ऑप्टिकल और माइक्रोवेव डेटासेट को कैप्चर करके, यह प्लेटफ़ॉर्म पृथ्वी पर कहीं भी, बारिश, मानसून या शून्य प्रकाश की स्थिति में भी, विश्वसनीय साप्ताहिक छवि ताज़ा दर की गारंटी देता है। भारत की विशाल भौगोलिक विविधता—जिसमें रेगिस्तान, घने वर्षावन, बर्फ से ढके हिमालय और तटीय क्षेत्र शामिल हैं—पर परीक्षण यह सुनिश्चित करता है कि अंशांकन मॉडल दुनिया भर में पाई जाने वाली लगभग हर भू-भाग भिन्नता को संभाल सकें।.

मल्टीफ़िज़िक्स वर्चुअल ट्विन्स के साथ अंतरिक्ष हार्डवेयर के जोखिम को कम करना

अंतरिक्ष हार्डवेयर का निर्माण एक ऐसी वास्तविकता है जिसमें त्रुटि की कोई गुंजाइश नहीं होती: एक बार उपग्रह प्रक्षेपण पैड से निकल जाने के बाद, आप किसी इंजीनियर को थर्मल रिसाव को ठीक करने या गलत तरीके से लगे संरचनात्मक ब्रैकेट को समायोजित करने के लिए नहीं भेज सकते। प्रक्षेपण के दौरान तीव्र ध्वनि कंपन, कक्षा में अचानक तापमान में उतार-चढ़ाव (+120°C से -150°C तक) और कठोर ब्रह्मांडीय विकिरण के बावजूद प्रत्येक घटक को त्रुटिहीन रूप से कार्य करना चाहिए।.

इस कठोर वातावरण में वर्चुअल सत्यापन एक अनिवार्य इंजीनियरिंग आवश्यकता बन जाता है। 3DEXPERIENCE प्लेटफॉर्म पर भौतिकी-आधारित मल्टीफ़िज़िक्स सिमुलेशन का लाभ उठाकर , अंतरिक्ष-तकनीक टीमें भौतिक प्रोटोटाइपिंग शुरू करने से बहुत पहले ही यांत्रिक तनाव, तापीय अपव्यय, विद्युत चुम्बकीय तरंग प्रसार और कक्षीय गतिशीलता का अनुकरण कर लेती हैं।

विवेक साल्वी के अनुसार, भौतिकी-आधारित सिमुलेशन उपग्रह इंजीनियरिंग टीमों को संभावित हार्डवेयर डिज़ाइन त्रुटियों के 70 से 80 प्रतिशत तक को । महंगे भौतिक मॉडल बनाने और नष्ट करने के बजाय, डिज़ाइनर वर्चुअल ट्विन वातावरण में सैकड़ों स्वचालित "क्या होगा अगर" परिदृश्यों का संचालन करते हैं।

यह क्लोज्ड-लूप डिजिटल पद्धति विकास की समयसीमा को तेज करती है और पूंजी निवेश के जोखिम को कम करती है। एक एकल प्रौद्योगिकी प्रदर्शक उपग्रह से वाणिज्यिक उपग्रह समूह तक विस्तार करने वाले डीप-टेक स्टार्टअप्स के लिए, भौतिकी-मान्य वर्चुअल ट्विन्स सफल तैनाती और कक्षा में हार्डवेयर की विनाशकारी विफलता के बीच का अंतर साबित होते हैं।.

पृथ्वी अवलोकन वास्तुकलाओं की तुलना

यह समझने के लिए कि ऑप्टोसार हार्डवेयर को वर्चुअल ट्विन एनालिटिक्स के साथ संयोजित करना उद्यम विनिर्माण और बुनियादी ढांचे के लिए एक बड़ा बदलाव क्यों है, आइए देखें कि पारंपरिक इमेजिंग की तुलना एकीकृत, आभासी अवलोकन पारिस्थितिकी तंत्र से कैसे की जाती है:

कक्षा-आधारित Intelजानकारी के लिए चार औद्योगिक मोर्चे

निरंतर उपग्रह निगरानी और एआई एनालिटिक्स के संयोजन से विनिर्माण, ऊर्जा और अवसंरचना क्षेत्र के नेताओं के लिए चार महत्वपूर्ण परिचालन क्षेत्र खुलते हैं:

1. आपूर्ति Intelजानकारी: माल के जमीनी आपूर्ति श्रृंखलाओं में प्रवेश करने से पहले कच्चे माल के भंडार, बंदरगाह कंटेनर की मात्रा और वस्तु रसद पर नज़र रखना।.
2. रेखीय परिसंपत्ति निगरानी: हजारों किलोमीटर लंबी तेल पाइपलाइनों, रेलवे ट्रैक और उच्च-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों के साथ वनस्पति प्रबंधन और संरचनात्मक अखंडता जांच को स्वचालित करना।.
3. जलवायु जोखिम मूल्यांकन: बाढ़ के पैटर्न, भू-धंसाव और चरम मौसम के जोखिम के संबंध में बीमाकर्ताओं, शहरी योजनाकारों और तटीय संपत्ति प्रबंधकों को प्रारंभिक जोखिम संकेत प्रदान करना।.
4. सुरक्षा और महत्वपूर्ण अवसंरचना: बंदरगाहों, औद्योगिक संयंत्रों और रणनीतिक राष्ट्रीय गलियारों के आसपास निरंतर स्थितिजन्य जागरूकता प्रदान करना।.

डेटा नैतिकता और 30 सेंटीमीटर रिज़ॉल्यूशन सीमा

जैसे-जैसे व्यावसायिक इमेजिंग का उपयोग बढ़ता जा रहा है, नियामक अनुपालन और व्यक्तिगत गोपनीयता से संबंधित प्रश्न स्वाभाविक रूप से उठने लगे हैं। वर्तमान सैटेलाइट इमेजिंग नीतियों के तहत, रिज़ॉल्यूशन की सीमा जानबूझकर 30 सेंटीमीटर।

30 सेंटीमीटर के रिज़ॉल्यूशन पर, उपग्रह व्यक्तिगत चेहरे की विशेषताओं या व्यक्तिगत पहचान चिह्नों को स्पष्ट रूप से नहीं दिखा सकते। इसके बजाय, सेंसर प्रणाली पूरी तरह से वृहद स्तर की मानवीय गतिविधियों पर केंद्रित है: माल ढुलाई मार्गों पर वाहनों की संख्या पर नज़र रखना, कारखानों के ढाँचे में संरचनात्मक बदलावों की पहचान करना, या कृषि फसलों के प्रदर्शन को मापना।.

यह संतुलन व्यक्तिगत गोपनीयता की रक्षा करता है, साथ ही औद्योगिक संचालन को लचीले जमीनी संचालन के निर्माण के लिए आवश्यक व्यापक स्तर की दूरदर्शिता प्रदान करता है।.

स्रोत श्रेय

यह लेख डसॉल्ट सिस्टम्स द्वारा आयोजित 3DEXPERIENCE इनोवेशन मैटर्स साक्षात्कार के दौरान साझा की गई जानकारियों पर आधारित है , जिसमें विवेक साल्वी (वरिष्ठ बिक्री निदेशक, डसॉल्ट सिस्टम्स इंडिया) और सुयश सिंह (सीईओ और सह-संस्थापक, गैलेक्सीआई) शामिल थे।

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