इंडोनेशिया में डॉप्लर रडार सेंसर के व्यावहारिक अनुप्रयोग और प्रभाव विश्लेषण

आपदा बचाव में अभूतपूर्व अनुप्रयोग

प्रशांत महासागर के अग्नि-वलय पर स्थित दुनिया का सबसे बड़ा द्वीपसमूह देश होने के नाते, इंडोनेशिया को भूकंप, सुनामी और अन्य प्राकृतिक आपदाओं का लगातार खतरा बना रहता है। इमारतों के पूरी तरह ढह जाने जैसी जटिल परिस्थितियों में पारंपरिक खोज और बचाव तकनीकें अक्सर अप्रभावी साबित होती हैं, जहां डॉप्लर प्रभाव पर आधारित रडार संवेदन तकनीक अभिनव समाधान प्रदान करती है। 2022 में, ताइवान और इंडोनेशिया की एक संयुक्त शोध टीम ने कंक्रीट की दीवारों के पार जीवित बचे लोगों की सांसों का पता लगाने में सक्षम एक रडार प्रणाली विकसित की, जो आपदा के बाद जीवन का पता लगाने की क्षमताओं में एक महत्वपूर्ण उपलब्धि है।

इस तकनीक की मुख्य नवीनता फ्रीक्वेंसी-मॉड्यूलेटेड कंटीन्यूअस वेव (FMCW) रडार को उन्नत सिग्नल प्रोसेसिंग एल्गोरिदम के साथ एकीकृत करने में निहित है। यह प्रणाली मलबे से होने वाले सिग्नल व्यवधान को दूर करने के लिए दो सटीक मापन अनुक्रमों का उपयोग करती है: पहला बड़े अवरोधों के कारण होने वाली विकृति का अनुमान लगाता है और उसकी भरपाई करता है, जबकि दूसरा सांस लेने से होने वाली सूक्ष्म छाती की हलचल (आमतौर पर 0.5-1.5 सेमी आयाम) का पता लगाने पर केंद्रित होता है ताकि जीवित बचे लोगों के स्थान का सटीक पता लगाया जा सके। प्रयोगशाला परीक्षणों से पता चलता है कि यह प्रणाली 40 सेमी मोटी कंक्रीट की दीवारों को भेदने और 3.28 मीटर पीछे तक सांस का पता लगाने में सक्षम है, जिसकी स्थिति निर्धारण सटीकता ±3.375 सेमी के भीतर है - जो पारंपरिक जीवन खोज उपकरणों से कहीं बेहतर है।

कृत्रिम बचाव परिदृश्यों के माध्यम से परिचालन प्रभावशीलता का सत्यापन किया गया। अलग-अलग मोटाई की कंक्रीट की दीवारों के पीछे तैनात चार स्वयंसेवकों के साथ, सिस्टम ने सभी परीक्षण विषयों के श्वास संकेतों का सफलतापूर्वक पता लगाया और सबसे चुनौतीपूर्ण 40 सेंटीमीटर की दीवार की स्थिति में भी विश्वसनीय प्रदर्शन बनाए रखा। यह गैर-संपर्क दृष्टिकोण बचावकर्ताओं को खतरनाक क्षेत्रों में प्रवेश करने की आवश्यकता को समाप्त करता है, जिससे द्वितीयक चोट के जोखिम में काफी कमी आती है। पारंपरिक ध्वनिक, अवरक्त या प्रकाशीय विधियों के विपरीत, डॉप्लर रडार अंधेरे, धुएं या शोर से स्वतंत्र रूप से काम करता है, जिससे महत्वपूर्ण "गोल्डन 72-घंटे" बचाव अवधि के दौरान 24/7 संचालन संभव हो पाता है।

तालिका: भेदनशील जीवन पहचान प्रौद्योगिकियों के प्रदर्शन की तुलना

इस सिस्टम का नवाचारी महत्व केवल तकनीकी विशिष्टताओं तक ही सीमित नहीं है, बल्कि इसकी व्यावहारिक उपयोगिता में भी निहित है। संपूर्ण उपकरण में केवल तीन घटक हैं: एक FMCW रडार मॉड्यूल, एक कॉम्पैक्ट कंप्यूटिंग यूनिट और एक 12V लिथियम बैटरी – ये सभी 10 किलोग्राम से कम वजन के हैं, जिससे इसे एक ही ऑपरेटर आसानी से कहीं भी ले जा सकता है। यह हल्का डिज़ाइन इंडोनेशिया की द्वीपसमूह वाली भौगोलिक स्थिति और क्षतिग्रस्त बुनियादी ढांचे के लिए एकदम उपयुक्त है। ड्रोन और रोबोटिक प्लेटफार्मों के साथ इस तकनीक को एकीकृत करने की योजना से दुर्गम क्षेत्रों तक इसकी पहुंच और भी बढ़ जाएगी।

सामाजिक दृष्टिकोण से, भेदक जीवन-पहचान रडार इंडोनेशिया की आपदा प्रतिक्रिया क्षमताओं को नाटकीय रूप से बढ़ा सकता है। 2018 के पालू भूकंप-सुनामी के दौरान, कंक्रीट के मलबे में पारंपरिक तरीके अप्रभावी साबित हुए, जिसके परिणामस्वरूप कई ऐसी जानें गईं जिन्हें रोका जा सकता था। इस तकनीक के व्यापक उपयोग से इसी तरह की आपदाओं में जीवित बचे लोगों का पता लगाने की दर में 30-50% तक सुधार हो सकता है, जिससे संभावित रूप से सैकड़ों या हजारों लोगों की जान बचाई जा सकती है। जैसा कि इंडोनेशिया के तेलकॉम विश्वविद्यालय के प्रोफेसर अलोयियस अद्या प्रामुदिता ने जोर दिया है, इस तकनीक का अंतिम लक्ष्य राष्ट्रीय आपदा प्रबंधन एजेंसी (बीएनपीबी) की शमन रणनीति के साथ पूरी तरह से मेल खाता है: "जानमाल की हानि को कम करना और पुनर्प्राप्ति में तेजी लाना।"

व्यावसायीकरण के प्रयास सक्रिय रूप से चल रहे हैं, शोधकर्ता उद्योग भागीदारों के साथ मिलकर प्रयोगशाला में विकसित प्रोटोटाइप को मजबूत बचाव उपकरण में बदलने के लिए काम कर रहे हैं। इंडोनेशिया में लगातार आने वाले भूकंपीय झटकों (औसतन प्रति वर्ष 5,000 से अधिक झटके) को देखते हुए, यह तकनीक इंडोनेशियाई राष्ट्रीय सुरक्षा बल (बीएनपीबी) और क्षेत्रीय आपदा एजेंसियों के लिए मानक उपकरण बन सकती है। शोध दल का अनुमान है कि दो वर्षों के भीतर इसे जमीनी स्तर पर लागू किया जा सकेगा, और मौजूदा प्रोटोटाइप की लागत 15,000 डॉलर से घटकर बड़े पैमाने पर उत्पादन होने पर 5,000 डॉलर से कम हो जाएगी – जिससे यह इंडोनेशिया के सभी 34 प्रांतों की स्थानीय सरकारों के लिए सुलभ हो जाएगा।

स्मार्ट परिवहन प्रबंधन अनुप्रयोग

जकार्ता में व्याप्त भीषण यातायात जाम (विश्व स्तर पर सातवें सबसे खराब स्थान पर) ने बुद्धिमान परिवहन प्रणालियों में डॉप्लर रडार के अभिनव अनुप्रयोगों को बढ़ावा दिया है। शहर की "स्मार्ट सिटी 4.0" पहल में महत्वपूर्ण चौराहों पर 800 से अधिक रडार सेंसर लगाए गए हैं, जिससे निम्नलिखित उपलब्धियां हासिल हुई हैं:

• अनुकूली सिग्नल नियंत्रण के माध्यम से व्यस्त समय में होने वाली भीड़भाड़ में 30% की कमी
• वाहनों की औसत गति में 12% की वृद्धि (18 से 20.2 किमी/घंटा तक)
• प्रायोगिक चौराहों पर औसत प्रतीक्षा समय में 45 सेकंड की कमी

यह सिस्टम उष्णकटिबंधीय वर्षा में 24GHz डॉप्लर रडार के बेहतर प्रदर्शन (भारी बारिश के दौरान कैमरों की 85% सटीकता की तुलना में 99% पहचान सटीकता) का उपयोग करके वाहनों की गति, घनत्व और कतार की लंबाई को वास्तविक समय में ट्रैक करता है। जकार्ता के यातायात प्रबंधन केंद्र के साथ डेटा एकीकरण से निश्चित समय सारणी के बजाय वास्तविक यातायात प्रवाह के आधार पर हर 2-5 मिनट में गतिशील सिग्नल समय समायोजन संभव हो पाता है।

केस स्टडी: गटोट सुब्रतो रोड कॉरिडोर सुधार

• 4.3 किलोमीटर के क्षेत्र में 28 रडार सेंसर स्थापित किए गए हैं।
• अनुकूली संकेतों के इस्तेमाल से यात्रा का समय 25 मिनट से घटकर 18 मिनट हो गया।
• CO₂ उत्सर्जन में प्रतिदिन 1.2 टन की कमी आई।
• स्वचालित प्रवर्तन के माध्यम से पता लगाए गए यातायात उल्लंघनों में 35% की कमी आई है।

बाढ़ की रोकथाम के लिए जलवैज्ञानिक निगरानी

इंडोनेशिया की बाढ़ पूर्व चेतावनी प्रणालियों में 18 प्रमुख नदी बेसिनों में डॉप्लर रडार तकनीक को एकीकृत किया गया है। सिलिवुंग नदी बेसिन परियोजना इस अनुप्रयोग का एक उदाहरण है:

• 12 जलप्रवाह रडार स्टेशन हर 5 मिनट में सतह के वेग को मापते हैं।
• डिस्चार्ज की गणना के लिए अल्ट्रासोनिक जल स्तर सेंसर के साथ संयुक्त
• जीएसएम/लोरावैन के माध्यम से डेटा को केंद्रीय बाढ़ पूर्वानुमान मॉडल में प्रेषित किया जाता है।
• ग्रेटर जकार्ता में चेतावनी जारी करने की पूर्व सूचना अवधि 2 घंटे से बढ़ाकर 6 घंटे कर दी गई है।

रडार द्वारा बिना संपर्क के माप लेने की क्षमता विशेष रूप से मलबे से भरी बाढ़ की स्थिति में उपयोगी साबित होती है, जहां पारंपरिक करंट मीटर काम नहीं कर पाते। पुलों पर इसकी स्थापना से पानी में होने वाले खतरों से बचा जा सकता है और साथ ही गाद जमाव से अप्रभावित निरंतर निगरानी भी सुनिश्चित होती है।

वन संरक्षण और वन्यजीव संरक्षण

सुमात्रा के ल्यूसर पारिस्थितिकी तंत्र (सुमात्रा ऑरंगुटानों का अंतिम निवास स्थान) में, डॉप्लर रडार निम्नलिखित कार्यों में सहायता करता है:

1. शिकार-विरोधी निगरानी

• 60GHz रडार घने पत्तों के बीच से भी मानव गतिविधि का पता लगाता है।
• यह 92% सटीकता के साथ शिकारियों और जानवरों के बीच अंतर करता है।
• यह यूनिट प्रति 5 किमी के दायरे को कवर करती है (जबकि इन्फ्रारेड कैमरे 500 मीटर तक कवर करते हैं)।

2. कैनोपी निगरानी

• मिलीमीटर-वेव रडार पेड़ों के हिलने-डुलने के पैटर्न को ट्रैक करता है।
• अवैध लकड़ी कटाई की गतिविधि की वास्तविक समय में पहचान करता है
• प्रायोगिक क्षेत्रों में अनधिकृत कटाई में 43% की कमी आई है।

इस प्रणाली की कम बिजली खपत (15W/सेंसर) दूरस्थ स्थानों में सौर ऊर्जा से चलने की अनुमति देती है, और संदिग्ध गतिविधियों का पता चलने पर उपग्रह के माध्यम से अलर्ट भेजती है।

चुनौतियाँ और भविष्य की दिशाएँ

आशाजनक परिणामों के बावजूद, व्यापक स्तर पर इसे अपनाने में कई कार्यान्वयन संबंधी बाधाएं हैं:

1. तकनीकी सीमाएँ

• उच्च आर्द्रता (>80% सापेक्ष आर्द्रता) उच्च आवृत्ति वाले संकेतों को क्षीण कर सकती है।
• घनी आबादी वाले शहरी वातावरण मल्टीपाथ इंटरफेरेंस उत्पन्न करते हैं।
• रखरखाव के लिए स्थानीय तकनीकी विशेषज्ञता सीमित है।

2. आर्थिक कारक

• वर्तमान में सेंसर की लागत (3,000-8,000 डॉलर प्रति यूनिट) स्थानीय बजट के लिए एक चुनौती है।
• आर्थिक तंगी से जूझ रही नगरपालिकाओं के लिए निवेश पर लाभ (आरओआई) की गणना स्पष्ट नहीं है।
• मुख्य घटकों के लिए विदेशी आपूर्तिकर्ताओं पर निर्भरता

3. संस्थागत बाधाएँ

• विभिन्न एजेंसियों के बीच डेटा साझा करना अभी भी एक समस्या बनी हुई है।
• रडार डेटा एकीकरण के लिए मानकीकृत प्रोटोकॉल का अभाव
• स्पेक्ट्रम आवंटन में विनियामक विलंब

उभरते समाधानों में शामिल हैं:

• नमी-प्रतिरोधी 77GHz सिस्टम विकसित करना
• लागत कम करने के लिए स्थानीय असेंबली सुविधाएं स्थापित करना
• सरकार-अकादमिक-उद्योग के बीच ज्ञान हस्तांतरण कार्यक्रम बनाना
• उच्च प्रभाव वाले क्षेत्रों से शुरू करते हुए चरणबद्ध कार्यान्वयन रणनीतियों को लागू करना

भविष्य में संभावित अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं:

• आपदा आकलन के लिए ड्रोन-आधारित रडार नेटवर्क
• स्वचालित भूस्खलन पहचान प्रणाली
• अतिमछली पकड़ने से रोकने के लिए स्मार्ट मत्स्य पालन क्षेत्र निगरानी
• मिलीमीटर-तरंग सटीकता के साथ तटीय कटाव की निगरानी

उचित निवेश और नीतिगत समर्थन के साथ, डॉप्लर रडार तकनीक इंडोनेशिया के डिजिटल परिवर्तन का आधार बन सकती है, जिससे इसके 17,000 द्वीपों में लचीलापन बढ़ेगा और स्थानीय स्तर पर नए उच्च-तकनीकी रोजगार के अवसर पैदा होंगे। इंडोनेशिया का अनुभव दर्शाता है कि कैसे उन्नत संवेदन प्रौद्योगिकियों को उपयुक्त स्थानीयकरण रणनीतियों के साथ लागू करने पर विकासशील देशों की अनूठी चुनौतियों का समाधान करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

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