Thứ bảy, 19/06/2021 03:58 | Điểm tin:

Hệ thống GPS toàn cầu đang được nâng cấp lên thế hệ mới, mạnh mẽ hơn, bền bỉ hơn

Thứ sáu, 27/11/2020 17:45
Các vệ tinh GPS mới đang được phóng lên, không chỉ để thay thế các vệ tinh cũ mà còn tăng cường thêm nhiều tính năng mới cho hệ thống định vị toàn cầu này.

Từ một dự án thuộc Bộ Quốc phòng Mỹ và được sử dụng bởi quân đội Mỹ, hệ thống Định vị Toàn cầu GPS giờ đây đang có tác động khổng lồ đến hoạt động của hàng tỷ người trên toàn thế giới. Không chỉ hoạt động định vị và dẫn đường, công nghệ định vị theo thời gian cốt lõi trong GPS còn là nền tảng cho các giao dịch tài chính, chứng khoán, dự báo thời tiết, theo dõi động đất và vận hành mạng lưới điện.

Trong một nghiên cứu do Học viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ thực hiện vào năm ngoái, ước tính tác động của GPS đối với nền kinh tế Mỹ lên đến 1 tỷ USD mỗi ngày. Thậm chí, còn có thể nói phạm vi ảnh hưởng của nó đơn giản là không thể đánh giá được.

Hệ thống GPS toàn cầu đang được nâng cấp lên thế hệ mới, mạnh mẽ hơn, bền bỉ hơn - Ảnh 1.
 

Tầm quan trọng của hệ thống này cũng đồng nghĩa nó sẽ cần bảo trì và được nâng cấp thường xuyên. Sau hơn 20 năm đi vào vận hành (tính từ tháng 4 năm 1995), các vệ tinh GPS thế hệ thứ 2 sắp được thay thế bằng một thế hệ mới, các vệ tinh GPS III.

Vào ngày 5 tháng 11 vừa qua, tên lửa Falcon 9 của SpaceX đã đưa vào quỹ đạo Trái đất một vệ tinh nặng 2,2 tấn thuộc thế hệ mới này. Trên thực tế, đây là vệ tinh thứ 4 trong loạt vệ tinh định vị thế hệ mới sẽ xuất hiện bên ngoài quỹ đạo Trái Đất. Vệ tinh đầu tiên thuộc hệ thống GPS III đã được phóng lên vào ngày tháng 12 năm 2018 và bắt đầu đi vào hoạt động từ đầu năm nay.

Hệ thống GPS toàn cầu đang được nâng cấp lên thế hệ mới, mạnh mẽ hơn, bền bỉ hơn - Ảnh 2.

Một vệ tinh GPS III tại nhà máy Littleton của Lockheed Martin vào tháng 5 năm 2018

Toàn bộ 10 vệ tinh định vị của thế hệ GPS III này sẽ được phát triển bởi hãng Lockheed Martin với giá trị trung bình khoảng 529 triệu USD mỗi vệ tinh. Sau khi việc phóng 10 vệ tinh đầu tiên này hoàn tất, việc phát triển sẽ chuyển sang giai đoạn tiếp theo với 22 vệ tinh khác sẽ dùng để thay thế các vệ tinh đời cũ được phóng lên.

Những nâng cấp sẽ đến trên GPS III

Không chỉ để thay thế các vệ tinh đã cũ, các vệ tinh GPS III còn mang lại nhiều cải tiến lớn so với thế hệ trước. Tín hiệu sẽ mạnh hơn gấp 3 lần, và chúng có khả năng chống gián đoạn cao hơn 8 lần so với thế hệ cũ.

Hệ thống GPS toàn cầu đang được nâng cấp lên thế hệ mới, mạnh mẽ hơn, bền bỉ hơn - Ảnh 3.

Một kỹ sư bên cạnh vệ tinh GPS IIR-M thuộc thế hệ thứ hai vào năm 2005.

Các vệ tinh mới này dự kiến có tuổi thọ lên đến 15 năm, dài gấp đôi so với những vệ tinh đầu tiên của thế hệ thứ hai (khoảng 7,5 năm), cho dù vậy, chúng vẫn ngắn hơn so với các vệ tinh trong các lần phóng sau của thế hệ thứ 2 (khoảng 26 năm). Bên cạnh đó, thiết kế module của các vệ tinh này cũng việc thực hiện các thay đổi định kỳ trên dây chuyền sản xuất và gửi các bản cập nhật phần mềm trở nên dễ dàng hơn.

Nó cũng có thêm một tần số dân sự mới, được gọi là L1C. Bên cạnh việc giúp tăng cường độ tín hiệu, nó sẽ giúp tương thích với hệ thống định vị Galileo, đối thủ của GPS đến từ châu Âu.

Hệ thống GPS toàn cầu đang được nâng cấp lên thế hệ mới, mạnh mẽ hơn, bền bỉ hơn - Ảnh 4.

Các công đoạn khác nhau trong khu vực sản xuất vệ tinh GPS III

Vào tháng 11 năm 2018, Ủy ban FCC Mỹ đã cho phép các tín hiệu của Galileo có thể được tiếp nhận tại Mỹ, giúp người dùng tại đây có thêm tín hiệu vệ tinh khi định vị. Về mặt kỹ thuật, điều này giúp bạn định vị chính xác hơn. Hơn thế nữa, việc bổ sung thêm tần số L1C trên GPS III sẽ càng giúp tính năng này trở nên tốt hơn, hữu ích hơn.

Hơn thế nữa, lực lượng quân sự Mỹ cũng sẽ là người được hưởng lợi từ các nâng cấp này. Một trong các khả năng đó là tính năng mã hóa M Code, nền tảng cho việc nâng cao hơn nữa khả năng chống gián đoạn và đánh lừa. Bên cạnh đó còn là tính năng phát theo điểm để tập trung tín hiệu vào các khu vực chiến đấu. Ngoài ra các vệ tinh mới còn được bổ sung mảng phản xạ ngược bằng laser sẽ cho phép định vị các vệ tinh khác thông qua laser dưới mặt đất, nhằm tinh chỉnh lại tín hiệu.

Còn đối với những người dùng thông thường, các nâng cấp của GPS III rõ ràng là một tin vui không chỉ với lái xe Uber, các phi công, những nhà địa chất, ngân hàng hay những người nông dân công nghệ cao, mà còn cả với người dùng drone hay tương lai xa hơn là xe tự lái – các lĩnh vực chịu ảnh hưởng trực tiếp từ mỗi thay đổi trên các vệ tinh GPS này.