Đang tải... (xem toàn văn)
tài liệu tham khảo công nghệ định vị đường dẫn vệ tinh GNSS - hiện tại và tương lai
1 Công ngh! "#nh v# D$n %&'ng V! tinh GNSS - Hi!n t(i và T&)ng lai Hoàng D!ng, Nguy"n Minh Phong - Chuyên gia #ng d$ng GPS cho B%n &' & GIS K! t" ngày #$u khai thác #%n nay, công ngh& #'nh v' v& tinh #ã #()c s* d+ng t,i Vi&t Nam g$n 20 n-m. H$u h%t ng(.i s* d+ng Vi&t Nam #/u #ã quen v0i c+m t" H& th1ng #'nh v' v& tinh GPS. Trên th2c t%, #%n th.i #i!m này th% gi0i c3a công ngh& #'nh v' v& tinh #ã và #ang có nh4ng thay #5i to l0n. Thu6t ng4 H& th1ng d7n #(.ng v& tinh toàn c$u - GNSS (Global Navigation Satellite System) #ang d$n thay th% cho thu6t ng4 H& th1ng #'nh v' v& tinh GPS khi các chuyên gia #/ c6p hay th8o lu6n v/ công ngh& d7n #(.ng v& tinh. H9i ngh' GPS th(.ng niên do Vi&n :,o Hàng ION (Institute of Navigation) t5 ch;c, nay #ã #()c bi%t #%n v0i tên g<i m0i H9i ngh' th(.ng niên ION GNSS. T5 ch;c D'ch v+ GPS qu1c t% (The International GPS Service) bây gi. #()c g<i b=ng tên m0i T5 ch;c D'ch v+ GNSS qu1c t% (International GNSS Service). Trong su1t th.i gian dài v"a qua, GPS v7n là l2a ch<n chính y%u cho t>t c8 m<i ;ng d+ng. M?c dù v6y, v0i ch(@ng trình nâng c>p và #5i m0i h& th1ng GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System) và ch(@ng trình xây d2ng h& th1ng Galileo c3a C9ng #Ang Châu Âu hay h& th1ng v& tinh #'nh v' #$y tham v<ng COMPASS c3a Trung Qu1c chBc chBn sC t,o ra nh4ng thay #5i l0n trong b;c tranh toàn c8nh v/ t(@ng lai c3a công ngh& #'nh v' v& tinh. Thêm vào #ó, b8n thân GPS cDng #ang có các ch(@ng trình nâng c>p >n t()ng trong th6p kE t0i nh=m c8i thi&n và nâng cao kh8 n-ng tích h)p cDng nh( #9 chính xác c3a s1 li&u mà h& th1ng này #ang cung c>p. Ví d+ nh( s2 k%t h)p c3a GPS và Galileo, khi hai h& th1ng #i vào ho,t #9ng sC cung c>p s1 l()ng v& tinh g>p #ôi s1 l()ng v& tinh hi&n có c3a GPS, nâng cao #9 chính xác tín hi&u và kh8 n-ng quan sát v& tinh c3a các máy thu m?t #>t. Nh4ng #5i thay mang tính chi%n l()c này có 8nh h(Fng gì t0i các ;ng d+ng trong lGnh v2c #o #,c và b8n #A? D2 án nâng c>p h& th1ng #ã có cùng v0i d2 án xây d2ng m0i h& th1ng Galileo làm n8y sinh r>t nhi/u câu hHi c3a ng(.i s* d+ng liên quan t0i các v>n #/ nh( #9 chính xác, kh8 n-ng dò tìm v& tinh, chi phí khai thác s* d+ng, kh8 n-ng nâng c>p thi%t b' và r>t nhi/u các v>n #/ khác, ng(.i s* d+ng hi&n #ang ph8i cân nhBc: “Tôi có nên #)i trùm các v& tinh t$n s1 L2C chính th;c ho,t #9ng tr(0c khi nâng c>p các máy thu hay không? Tôi có nên #(a ra quy%t #'nh mua các thi%t b' GPS t,i th.i #i!m này hay #)i cho t0i khi h& th1ng Galileo #i vào ho,t #9ng?” . Bài báo này #()c #(a ra nh=m m+c #ích cung c>p cho b,n #<c t,i Vi&t Nam cái nhìn t5ng quan v/ t(@ng lai c3a công ngh& GNSS, hI tr) vi&c ra quy%t #'nh #$u t( mua sBm trang thi%t b' t,i th.i #i!m hi&n t,i và trong t(@ng lai. D* %oán cho t&)ng lai Tr(0c h%t ph8i nhìn nh6n r=ng c8 Galileo và GPS v0i các t$n s1 L2C, L5, và GPS III (L1C) v7n còn c$n thêm vài n-m xây d2ng n4a m0i có th! hoàn chJnh h& th1ng #! t,o nên s2 khác bi&t. Có th! nói r=ng còn r>t nhi/u bi%n #9ng trong công ngh& s8n xu>t máy thu tr(0c th.i #i!m các h& th1ng chính th;c #i vào ho,t #9ng, do v6y vi&c các nhà s8n xu>t t,o >n t()ng cho s8n phKm c3a mình b=ng các tính n-ng k%t h)p nh( “SLn sàng – L2C/L5/Galileo” t,i th.i #i!m này không mang nhi/u M nghGa th2c tiNn. Thêm vào #ó, c,nh tranh toàn c8nh có th! sC có nh4ng thay #5i l0n. L2C sC mF ra th' tr(.ng h;a hOn cho nh4ng nhà s8n xu>t thi%t k% máy thu hai t$n s1 (Dual-frequency) không c$n ph8i phát tri!n các kP thu6t gi8i mã L2 hi&n #ang #()c s* d+ng. ChBc chBn m9t #i/u r=ng, chJ ph$n c;ng c3a máy thu thôi sC không #3 #! t,o ra gi8i pháp #o #,c b8n #A theo công ngh& GPS, L2C sC t,o #i/u ki&n thu6n l)i cho t>t c8 nh4ng công ty quan tâm t0i tính c,nh tranh trong phân khúc th' tr(.ng #o #,c b8n #A. :! hoàn chJnh các tín hi&u GPS nh( L2C, L5, GPSIII và L1C các chuyên gia sC còn ph8i ti%n hành r>t nhi/u b(0c khác nhau trong ch(@ng trình thi%t k% nâng c>p và hi&n #,i hoá h& th1ng GPS. T(@ng ph8n v0i vi&c r>t nhi/u nhà s8n xu>t #ã nhanh chóng qu8ng bá và gi0i thi&u th% h& máy GPS s* d+ng trong #o #,c #()c trang b' các tính n-ng sLn sàng cho L2C/Galileo/GLONASS, thì các nhà s8n xu>t máy thu dùng cho b8n #A và GIS (có #9 chính xác th>p h@n so v0i máy thu dùng trong #o #,c, th(.ng là nhH h@n 1 mét) và máy thu cá nhân s* d+ng cho các ;ng d+ng d7n #(.ng #@n gi8n (máy thu #9c l6p) l,i không m>y quan tâm t0i nh4ng #5i thay c3a GNSS. T,i sao v6y? Câu tr8 l.i cDng r>t #@n gi8n, bFi c8 nhà s8n xu>t l7n ng(.i s* d+ng các dòng máy này không quan tâm nhi/u t0i #9 chính xác. :1i v0i h<, hI tr) cho phát tri!n GNSS 2 là các chi%n d'ch và k% ho,ch ti%p th' s8n phKm. Thêm vào #ó, ph$n l0n các s8n phKm trong lGnh v2c này #/u s* d+ng b9 x* lM c3a hãng SiRF Technology và t0i th.i #i!m hi&n t,i SiRF cDng ch(a công b1 b>t kQ gi8i pháp m0i nào cho b9 x* lM GNSS, nh( v6y r>t dN nh6n th>y các nhà s8n xu>t nh4ng dòng máy dân d+ng #@n thu$n không #/ c6p nhi/u t0i nh4ng thay #5i và s2 xu>t hi&n c3a h& th1ng GPS hay Galileo. :1i v0i nh4ng dòng thi%t b' ph+c v+ cho b8n #A và GIS, giá tr' c3a vi&c s* d+ng trùm v& tinh GNSS là giá tr' kP thu6t, ví d+ nh( t-ng kh8 n-ng làm vi&c và ;ng d+ng công ngh& #'nh v' v& tinh m9t cách hi&u qu8 và tin c6y F các khu v2c nhi/u nhà cao t$ng, d(0i các tán cây r6m … n@i mà tr(0c #ây th2c s2 là khó kh-n #1i v0i ;ng d+ng GPS tách riêng. Nh(ng #i/u #ó không ph8i #ã t,o ra kh8 n-ng thay th% hoàn toàn, chính l)i ích mà nó mang l,i cho nh4ng nhà s8n xu>t ch(a th2c s2 thuy%t ph+c, d7n #%n ch(a #3 m,nh #! t,o ra áp l2c bu9c các nhà s8n xu>t thi%t b' thu9c dòng này #(a công ngh& GNSS vào s8n phKm c3a mình. :i/u này hoàn toàn không ph8i là s2 nh$m l7n hay phHng #oán vô c-n c;, các máy thu ph+c v+ cho b8n #A và GIS cDng sC d$n khám phá và ti%p c6n GNSS, nh(ng nh4ng nhu c$u ban #$u v7n sC không ph8i là nhu c$u th2c s2 c>p bách. Có th! l>y ngay m9t ví d+, h& GLONASS #ã xu>t hi&n trên th% gi0i khá nhi/u n-m và #ã làm nên nh4ng 8nh h(Fng khá >n t()ng #1i v0i phân khúc th' tr(.ng #'nh v' #9 chính xác cao (#o kh1ng ch%, #o RTK, xây d2ng công trình …), nh(ng trên th2c t% thì GLONASS l,i chRng gây ra >n t()ng hay s2 thay #5i nào #1i v0i phân khúc th' tr(.ng máy thu dùng cho b8n #A và các máy thu d7n #(.ng #@n thu$n. Sng d+ng nào sC b' thu hOp bFi GNSS – và lM do nào khi%n ng(.i s* d+ng t" ch1i mua các thi%t b' GNSS t,i th.i #i!m hi&n t,i. Chúng tôi mu1n nói #%n máy thu #9 chính xác t0i cm, máy thu cho #o #,c th.i gian th2c (hay #o RTK, #o #9ng th.i gian th2c). Các máy thu k%t h)p tín hi&u GPS/GLONASS #ã xu>t hi&n trong phân khúc th' tr(.ng máy #o #,c #9 chính xác cao t" nhi/u n-m, nh(ng th2c t% #ã #()c ki!m ch;ng bFi nhi/u h,n ch% c3a h& th1ng GLONASS. Khi chJ s* d+ng GPS, ph(@ng pháp #o #,c RTK g?p ph8i khá nhi/u kho8ng th.i gian tín hi&u không t1t trong ngày, #?c bi&t khi #o #,c trong #i/u ki&n môi tr(.ng khó kh-n cho GPS n@i mà kh8 n-ng quan sát v& tinh b' gi0i h,n bFi nhà cao t$ng, cây xanh …:! #@n gi8n, có th! k%t lu6n r=ng, hi&n t,i s1 l()ng v& tinh #ang ho,t #9ng không #3 #! #áp ;ng #òi hHi c3a ph(@ng pháp #o #,c GPS th.i gian th2c có #9 chính xác cT cm trong r>t nhi/u tr(.ng h)p và nhi/u khu v2c. Nh+ng h! th,ng n-n t.ng Ph$n ti%p theo c3a bài báo, chúng tôi sC t6p chung gi0i thi&u v/ s2 khác bi&t trong thi%t k% ;ng d+ng cDng nh( các ch(@ng trình phát tri!n t(@ng lai c3a GNSS. H! th,ng GLONASS - ",i tác cho RTK: GLONASS là phiên b8n GPS c3a Liên bang Nga. B,n #<c có th! ng,c nhiên khi bi%t r=ng v& tinh #$u tiên c3a GLANASS #()c phóng lên quP #,o t" n-m 1982, nh(ng do các bi%n #9ng v/ chính tr' và kinh t% F Nga, mà h& th1ng ch(a v(@n t0i #()c #ích cu1i cùng #! trF thành m9t h& th1ng #9c l6p. M?c dù v6y, nh4ng n-m g$n #ây, GLONASS #ã d$n chi%m #()c lòng tin c3a ng(.i s* d+ng và trF thành #1i tác khá h4u hi&u cho GPS trong các ;ng d+ng #o #,c th.i gian th2c RTK. Ngoài các ;ng d+ng #o #,c th.i gian th2c RTK ra, GLONASS ch(a th! hi&n #()c kh8 n-ng b5 sung giá tr' gia t-ng cho GPS. Các phân khúc th' tr(.ng khác nh(, #o #,c x* lM sau, b8n #A và GIS, máy thu dân d+ng không thu l)i #()c t" s2 k%t h)p tín hi&u GPS/GLANASS nh( các máy thu RTK có. Vì th%, g$n nh( không có các máy thu k%t h)p thu tín hi&u GPS/GLONASS #()c thi%t k% và #(a vào th(@ng m,i trong phân khúc th' tr(.ng này ngo,i tr" các máy thu thu9c phân khúc th' tr(.ng RTK. Trong su1t th.i gian dài, khi xem xét trên khía c,nh c3a m9t s8n phKm ;ng d+ng #()c th' tr(.ng ch>p nh6n GLONASS #ã g$n nh( b' lãng quên. Không xét nhi/u #%n các y%u t1 mang tính l'ch s*, thì l)i ích c3a GLONASS #()c phát tri!n và #()c th' tr(.ng bi%t #%n trong ;ng d+ng #o #,c RTK chính nh. các s8n phKm th(@ng m,i c3a Javad Navigation Systems thông qua Topcon Positioning Systems trong vòng 6 n-m. S2 k%t h)p #$y #3 tín hi&u c3a GSP/GLONASS trên toàn th% gi0i #ã mang l,i cho các gi8i pháp #o #,c RTK GPS/GLONASS hi&u qu8 và #9 tin c6y cao h@n khi chJ dùng GPS. 3 Trong tháng 12 n-m 2005, Nga #ã ti%n hành phóng ti%p ba v& tinh GLONASS lên quP #,o; m9t v& tinh hi&n #ã ho,t #9ng và hai v& tinh còn l,i v7n #ang trong th.i gian ho,t #9ng th* nghi&m ki!m tra. Ngay sau th.i #i!m phóng các v& tinh m0i, T5ng th1ng Nga Vladimir Putin #ã #(a ra tuyên b1 r=ng n(0c Nga #ang làm t>t c8 #! #(a toàn b9 h& th1ng GLONASS #i vào ho,t #9ng chính th;c (v0i 24 v& tinh) vào n-m 2008. Nh(ng m+c tiêu này #ang g?p ph8i r>t nhi/u thách th;c. :$u tháng 12 n-m 2005, có t>t c8 14 v& tinh GLONASS #ang ho,t #9ng trên quP #,o – thêm ba v& tinh m0i phóng trong tháng #ã nâng t5ng s1 v& tinh trên quP #,o lên con s1 17. :%n ngày 23 tháng 3 n-m 2006, hai v& tinh cD trên quP #,o #ã không s* d+ng #()c, trong khi m0i chJ có m9t trong ba v& tinh m0i phóng lên chính th;c ho,t #9ng, nh( v6y t5ng s1 v& tinh GLONASS #ang ho,t #9ng trên quP #,o chJ là 13 v& tinh. CDng c$n ph8i l(u M r=ng Un :9 m9t trong s1 các qu1c gia có liên quan khá m6t thi%t v0i Nga trong lGnh v2c khí tài quân s2, cDng #ã cam k%t hI tr) v/ tài chính và kP thu6t cho GLONASS, #9ng thái m0i #ây là vi&c Un :9 cam k%t s* d+ng tên l*a c3a mình #! phóng các v& tinh GLONASS m0i lên quP #,o. M9t trong nh4ng v>n #/ kP thu6t quan tr<ng c$n cân nhBc liên quan t0i h& th1ng GLONASS. :ó là, không gi1ng nh( GPS và Galileo, trong khi c>u trúc tín hi&u c3a hai h& th1ng này s* d+ng công ngh& #a truy c6p phân chia theo mã CDMA (Code Division Multiple Access), thì c>u trúc tín hi&u c3a GLONASS l,i s* d+ng công ngh& #a truy c6p phân chia theo t$n s1 FDMA (Frequency Division Multiple Access). Nh( v6y, ngay sau khi hoàn t>t. C8 GPS và Galileo sC có 57 v& tinh cùng s* d+ng công ngh& CDMA, li&u r=ng có c$n thi%t ph8i ph;c t,p hoá các máy thu #! x* lM tín hi&u FDMA c3a GLONASS n4a hay không? S2 khác bi&t trong c>u trúc tín hi&u FDMA c3a GLONASS li&u có trF thành m9t lM do n4a #! các nhà s8n xu>t thi%t b' bH qua GLONASS trong t(@ng lai hay không? :ây th2c s2 là m9t câu hHi l0n và hi!n hi&n nguy c@ #1i v0i GLONASS. Galileo và s* hi!n di!n c/a Châu Âu: Galileo là câu tr8 l.i c3a C9ng #Ang Châu Âu #1i v0i GPS. Không gi1ng nh( GPS và GLONASS, trong khi hai h& th1ng này #()c #$u t(, qu8n lM và #i/u hành bFi các t5 ch;c quân s2 theo yêu c$u c3a mIi qu1c gia, thì Galileo l,i #()c qu8n lM và #i/u hành bFi các t5 ch;c dân s2; kinh phí #$u t( #! phát tri!n các h)p ph$n chính c3a h& th1ng cDng nh( chi phí duy trì h& th1ng #()c kêu g<i t" nguAn v1n th(@ng m,i. :ây là h& th1ng GNSS #()c thi%t k% h(0ng t0i m+c tiêu ph+c v+ ;ng d+ng th(@ng m,i ngay t" b(0c khFi #$u. Galileo #()c thi%t k% v0i m9t trùm gAm 30 v& tinh (27 ho,t #9ng cùng v0i ba v& tinh d2 phòng) và toàn b9 các h)p ph$n m?t #>t c$n thi%t ph+c v+ cho h& th1ng. QuP #,o bay c3a các v& tinh Galileo cao h@n m9t chút so v0i GPS, nh(ng các nguyên lM ho,t #9ng hoàn toàn gi1ng nh( GPS. Theo công b1 thì trùm v& tinh c3a Galileo #()c thi%t k% #! t,i b>t kQ th.i #i!m nào trong ngày t,i m<i v' trí trên trái #>t #/u có th! quan sát #()c ít nh>t tám v& tinh. Có r>t nhi/u #i!m gi1ng nhau gi4a các tín hi&u #ã #()c Galileo d2 ki%n s* d+ng (L1, E5a, và E5b) và các tín hi&u c3a h& th1ng GPS sau khi hi&n #,i hoá (L2C, L5, và d2 ki%n t(@ng lai là L1C). Kh8 n-ng ho,t #9ng c3a Galileo #()c hy v<ng t1i thi!u cDng ph8i t1t b=ng GPS dân s2, và trong m9t vài khía c,nh khác sC v()t tr9i h@n so v0i GPS (bao gAm c8 các #Ang hA nguyên t* gBn tr2c ti%p trên bo m,ch). Galileo cDng #(a ra nh6n #'nh r=ng ch;c n-ng ki!m tra tính toàn vOn (Integrity) chBc chBn sC hoàn thi&n h@n GPS hi&n t,i r>t nhi/u (m?c dù theo thi%t k% #ã công b1 thì GPSIII #?c bi&t quan tâm t0i vi&c c8i ti%n và nâng cao ch;c n-ng này). Galileo #()c thi%t k% #! cung c>p cho ng(.i s* d+ng n-m m;c d'ch v+ khác nhau: D'ch v+ mF - Open (#'nh v' #@n thu$n ph+c v+ cho t>t c8 m<i ng(.i), Th(@ng m,i – Commercial (mã hoá, #9 chính xác cao, #()c #8m b8o), An toàn Sinh m,ng– Safety of Life (không mã hoá, ki!m tra tính toàn vOn, phân quy/n s* d+ng), Tìm ki%m và C;u n,n – Search and Rescue (g$n v0i ch% #9 th.i gian th2c, chính xác, t(@ng tác hai chi/u), và Ph+c v+ công - Public Regulated (mã hoá, ki!m tra tính toàn vOn, không gián #o,n). Có lC #i!m v()t tr9i t,o ra khác bi&t c3a Galileo chính là kh8 n-ng ho,t #9ng t(@ng tác v0i GPS và GLONASS. Vi&c c8i thi&n #A hình v& tinh hi&n t,i và t(@ng lai cho phép chúng ta luôn có #()c 20 v& tinh trong t$m quan sát (nhi/u h@n g>p hai l$n nh4ng gì hi&n nay chúng ta #ang có) và chBc chBn sC c8i thi&n #()c #áng k! #9 chính xác, m;c #9 tin c6y, và kh8 n-ng sLn sàng mà các nhà #o #,c và b8n #A luôn mong (0c. Theo kinh nghi&m c3a cá nhân, khi s* d+ng h& th1ng GPS-RTK ngoài th2c #'a, trung bình mIi ngày làm vi&c ph8i bH ra kho8ng 90 phút #! #)i cho #3 s1 l()ng v& tinh c$n thi%t, bFi máy thu chJ có th! dò tìm #()c n-m v& tinh 4 mà không ph8i #A hình c3a n-m v& tinh này lúc nào cDng t1t cho #o RTK. Tháng 12 n-m 2005, v& tinh th* nghi&m #$u tiên c3a Galileo (GIOVE-A) #ã #()c phóng lên quP #,o. M?c dù v6y, #ây không ph8i là v& tinh ho,t #9ng và nó cDng không #()c s* d+ng trong trùm v& tinh c3a Galileo. D2 ki%n cu1i n-m 2006 sC ti%p t+c phóng ti%p v& tinh Galileo th* nghi&m (GIOVE-B). Trong quM m9t n-m 2006, h)p #Ang phát tri!n và xây d2ng b1n trong s1 các v& tinh Galileo #$u tiên, m9t ph$n c3a c@ sF h, t$ng các tr,m m?t #>t, và th* nghi&m ho,t #9ng c3a t>t c8 các h& th1ng th; c>p trong Galileo #ã #()c trao cho Công ty Galileo Industries GmbH. Th.i h,n bàn giao và hoàn t>t c3a h)p #Ang vào n-m 2008. M?c dù l'ch phóng v& tinh c6p nh6t m0i nh>t ch(a #()c công b1, nh(ng theo báo cáo tháng 10 n-m 2005 c3a #,i di&n C@ quan VD tr+ Châu Âu – ESA (European Space Agency) trong cu9c h<p v0i Vy ban Giao th;c D'ch v+ GPS Dân s2 (Civil GPS Service Interface Committee) #ã chJ ra r=ng toàn b9 h& th1ng sC #i vào ho,t #9ng trong kho8ng th.i gian t" n-m 2007 #%n n-m 2010. Nh( v6y vi&c ch6m ti%n #9 ho,t #9ng chính th;c c3a Galileo vào kho8ng sau n-m 2010 là chBc chBn sC x8y ra. Theo thông tin m0i nh>t chúng tôi có #()c, GIOVE-B v"a m0i #()c phóng lên quP #,o vào cu1i tháng 4 n-m 2008 và hi&n m0i chJ có GIOVE-A và GIOVE-B #ang ho,t #9ng th* nghi&m. Nh( v6y chJ v0i riêng k% ho,ch cho GIOVE-B #ã b' ch6m t0i hai n-m. Công cu0c "1i m2i c/a GPS - Gi4a t>t c8 nh4ng phát tri!n và thay #5i trong th% gi0i GNSS, thì tâm #i!m c3a s2 quan tâm #ang t6p chung vào nh4ng thay #5i l0n mang tính chi%n l()c c3a h& th1ng GPS trong nh4ng th6p kE t0i. L2C, L5, GPSIII, và L1C là t>t c8 các b(0c n=m trong k% ho,ch thi%t k% và tri!n khai nh=m m+c #ích #5i m0i hoàn toàn h& th1ng GPS. S2 hi!u bi%t t(.ng t6n nh4ng kh8 n-ng và tính th2c tiNn c3a các ch(@ng trình tri!n khai #5i m0i c3a GPS là vô cùng quan tr<ng #1i v0i vi&c l6p k% ho,ch mua sBm và l2a ch<n #$u t( thi%t b' GPS s* d+ng cho #o #,c và b8n #A trong t(@ng lai. Nhi/u nhà lãnh #,o và các chuyên gia trong lGnh v2c này #ã #(a ra nh4ng c8nh báo r=ng các thi%t b' hi&n th.i sC m>t tác d+ng m9t khi các kP thu6t và công ngh& c3a h& th1ng GNSS chính th;c #i vào ho,t #9ng, trên th2c t% #i/u này sC không th! x8y ra. Các thi%t b' hi&n th.i v7n sC ti%p t+c ho,t #9ng bình th(.ng, chJ có #i/u ng(.i s* d+ng sC không #()c th"a h(Fng và s* d+ng m9t cách có hi&u qu8 nh4ng ti%n b9 mà h& th1ng và công ngh& m0i mang l,i mà thôi. H$u h%t ng(.i s* d+ng trên th% gi0i #/u #ã nghe nhi/u t0i thu6t ng4 L2C trong th.i gian g$n #ây. V& tinh #$u n=m trong Kh1i IIR-M #ã #()c phóng lên quP #,o tháng 10 n-m 2005 ngay l6p t;c #ã t,o ra nhi/u luAng thông tin trong gi0i khai thác s* d+ng công ngh& GPS. Gi4a r>t nhi/u M ki%n trái ng()c, ng(.i s* d+ng c$n nBm #()c r=ng v& tinh thu9c Kh1i IIR-M #()c thi%t k% #! phát truy/n tín hi&u GPS dân d+ng m0i #()c bi%t #%n v0i tên g<i L2C. Trong thi%t k% ban #$u c3a h& th1ng GPS, L1 là t$n s1 duy nh>t #()c t,o ra #! ph+c v+ cho các m+c #ích s* d+ng trong dân s2, trong khi L2 là t$n s1 riêng s* d+ng cho quân s2. Trong th2c t%, vài n-m g$n #ây nh4ng chuyên gia th2c th+ #ã tìm cách khai thác s* d+ng #()c m9t ph$n trong tín hi&u quân s2 L2 (tín hi&u sóng mang – carrier signal, ch; không ph8i tín hi&u mã – code signal). Các lo,i máy thu GPS “hai t$n s1 - dual frequency” hi&n #ang khai thác s* d+ng chính kP thu6t này. Trong t(@ng lai g$n, L2C sC thay th% cho vi&c dân s2 chJ s* d+ng #()c m9t ph$n trong tín hi&u L2 và k! t" bây gi. toàn b9 các v& tinh GPS m0i #()c phóng lên quP #,o #/u sLn sàng mã trên t$n s1 L2C s* d+ng cho m+c #ích dân s2. Nh+ng l3i ích chính c/a L2C: Mô hình t(ng &i)n ly (Ionospheric modeling) - V0i vi&c các máy thu chJ thu #()c tín hi&u L1, d7n #%n kh8 n-ng tính toán lo,i tr" #9 trN th.i gian khi tín hi&u #i qua t$ng #i&n ly không chính xác và #ây là nguAn sai s1 l0n nh>t khi #'nh v' b=ng công ngh& GPS. V0i vi&c s* d+ng cùng lúc hai t$n s1 L1-L2C cho phép các máy thu có th! tính toán #! hi&u chJnh chính xác h@n lIi phát sinh khi tín hi&u GPS #i qua t$ng #i&n ly. Các tín hi&u y%u sC có hi&u n-ng ho,t #9ng t1t h@n. Có th! tóm l()c nh( sau, tín hi&u L2C sC không khoW b=ng tín hi&u L1 C/A hi&n t,i. Trên th2c t%, tín hi&u y%u h@n tín hi&u L1 C/A. :i!m l)i có tính th2c tiNn nh>t c3a L2C #ó chính là nh4ng nâng c>p r>t >n t()ng trong c>u trúc mã (code structure) chuIi mã dài h@n k%t h)p v0i các ph(@ng pháp hi&u chJnh lIi #()c nâng c>p, #i/u này cho phép tín hi&u trF nên dN tìm và dN thu nh6n h@n trong #i/u ki&n khó kh-n #1i v0i GPS (ví d+ nh( d(0i tán cây hay F khu v2c che 5 khu>t bFi nhà cao t$ng). K! t" tháng 9 n-m 2005 v7n ch(a có b>t kQ l$n phóng v& tinh IIR-M nào. Trên th2c t% k% ho,ch phóng v& tinh n-m 2006 #ã b' trì hoãn. B8y v& tinh IIR-Ms #ã #()c lên k% ho,ch ch% t,o và phóng tr(0c IIFs. M+c tiêu #?t ra là 18 v& tinh phát tín hi&u L2C (trùm v& tinh t1i thi!u) sC ho,t #9ng vào n-m 2010 t,i th.i #i!m này không mang tính th2c tiNn bFi nh4ng trì hoãn trong vi&c phóng v& tinh do các v>n #/ phát sinh trong vi&c phát tri!n v& tinh IIF, và nh4ng khó kh-n trong vi&c phát tri!n ph$n m/m cho các tr,m #i/u khi!n. CDng không khó kh-n lBm #! nh6n th>y r=ng, c8n trF #! #,t #()c m+c tiêu cu1i cùng không chJ là nhi&m v+ phóng các v& tinh lên quP #,o mà còn là #òi hHi bBt bu9c ph8i phát tri!n h& th1ng thi%t b' #ài tr,m m?t #>t (h)p ph$n #i/u khi!n GPS d(0i m?t #>t) #! chúng t(@ng thích hoàn toàn v0i các ki!u tín hi&u m0i. :ây #()c xem là m?t mang tính kP thu6t ph;c t,p c3a d2 án và #ang có nhi/u v>n #/ v/ h)p #Ang phát tri!n, #! #,t #()c #i!m t(@ng thích và ho,t #9ng v0i L2C và L5 có lC sC c$n thêm th.i gian và có th! sC ch6m h@n so v0i k% ho,ch phóng v& tinh IIR-M và IIF. L5 s* là t(n s+ th# 3 c,a GPS (1,176 Mhz). T$n s1 này #()c l2a ch<n ph+c v+ cho liên k%t trong hàng không dân d+ng và n=m trong gi8i t$n D'ch v+ d7n #(.ng hàng h8i hàng không (Aeronautical Radio Navigation Services). Th2c ch>t nó #()c tách thêm ra t" t$n s1 L1 (1,575 Mhz) và L2 (1,227 Mhz). Trong khi L2C là m9t ph$n c3a Kh1i v& tinh IIR-M, thì L5 (và c8 L2C) sC #()c s* d+ng trên Kh1i v& tinh IIF. L5 #()c thi%t k% ph+c v+ cho nhi/u ;ng d+ng nh(ng #?c bi&t v7n là các ;ng d+ng an toàn và tìm ki%m. D(0i #ây là nh4ng #?c #i!m v()t tr9i mà L5 mang l,i: 1. Tín hi&u L5 #()c phát truy/n m,nh h@n g$n g>p b1n l$n so v0i t$n s1 L2C. 2. V0i t$n s1 dân d+ng th; ba, L5 sC hI tr) t1t h@n cho vi&c hi&u chJnh lIi t$ng #i&n ly. 3. Các mã c3a t$n s1 L5 dài h@n t$n s1 L1 C/A và mang nh4ng thu6t toán hi&u chJnh lIi gi1ng nh( L2C. K%t qu8 là tín hi&u v& tinh có kh8 n-ng ho,t #9ng t1t h@n trong nh4ng #i/u ki&n tr(0c #ây khá khó kh-n cho GPS, n@i t5ng h)p c3a các tín hi&u khHe và y%u t" v& tinh GPS. SC có ít nh>t trùm 18 v& tinh phát tín hi&u L5. GPS III là s2 k%t h)p c3a r>t nhi/u thay #5i và hi&n #,i hoá GPS #! mang #%n nhi/u l)i ích h@n n4a cho c8 ng(.i s* d+ng dân s2 l7n quân s2. Nh(ng #! #,t #()c nh4ng m+c tiêu #ã #?t ra và #áp ;ng #()c nh4ng #òi hHi ngày càng khBt khe c3a ng(.i s* d+ng dân s2 và quân s2, ch(@ng trình hi&n #,i hoá sC ph8i ti%p t+c #%n kho8ng n-m 2030. L)i ích #$u tiên và l0n nh>t #1i v0i c9ng #Ang ng(.i s* d+ng thi%t b' GPS trong lGnh v2c #o #,c b8n #A và GIS là vi&c gi0i thi&u m9t t$n s1 dân s2 khác, #()c bi%t #%n v0i tên g<i L2C. V7n ch(a có công b1 cu1i cùng v/ công su>t phát và c>u trúc tín hi&u c3a L2C, nh(ng nh4ng tho8 thu6n #ã #,t #()c v0i c@ quan hàng không vD tr+ Châu Âu d(.ng nh( #ã khRng #'nh #()c r=ng tín hi&u L2C sC gi1ng nh( tín hi&u L1 c3a Galileo. Các #@n v' ;ng d+ng trong dân s2 hi&n #ang tham d2 trong quá trình x* lM và thi%t k% tín hi&u L2C. L.i m.i chính th;c #ã #()c #-ng t8i trên t,p chí GPS World s1 tháng M(.i m9t 2005. Trong b8ng gi0i thi&u tóm l()c, L1C sC không thay th% ngay l6p t;c cho L1 C/A hi&n th.i. H@n th%, L1C sC ho,t #9ng song song v0i L1 và chBc chBn tín hi&u GPS sC t1t h@n. L1C sC cùng chia sW nhi/u #i!m l)i nh( nh4ng #i!m l)i c3a L2C và L5, tín hi&u có #9 nh,y cao h@n kh8 n-ng dò tìm và thu tín hi&u v& tinh t1t h@n, t-ng c(.ng kh8 n-ng ho,t #9ng cho GPS F nh4ng khu v2c khó kh-n nh( khu nhà cao t$ng và nh4ng nâng c>p c8i ti%n cho t$n s1 L1 C/A. GPS III sC c8i thi&n #()c tình tr,ng nghCn tín hi&u, t-ng c(.ng #9 m,nh cho tín hi&u L1 và L2 cho các ;ng d+ng quân s2, #(.ng truy/n k%t n1i cDng #()c nâng c>p #! t,o hi&u n-ng t1t h@n cho các l&nh ki!m soát và #i/u khi!n các v& tinh, GPS III cDng là b(0c nâng c>p toàn di&n c3a h& th1ng GPS hi&n th.i. GNSS s.n xu4t t(i Trung Qu,c: CDng c$n ph8i nhBc t0i tham v<ng c3a Trung Qu1c trong vi&c phát tri!n h& th1ng v& tinh d7n #(.ng có tên g<i qu1c t% CNSS (Compass Navigation Satellite System) ho?c tên ti%ng Trung Qu1c “BeiDou”. Theo k% ho,ch, CNSS bBt #$u cung c>p d'ch v+ trên lãnh th5 Trung Qu1c và các qu1c gia lân c6n vào n-m 2008. H& th1ng hoàn chJnh sC bao gAm 5 v& tinh #'a tGnh GEO và 30 v& tinh quP #,o trung bình MEO, có kh8 n-ng cung c>p tín hi&u #'nh v' d7n #(.ng cho ng(.i s* d+ng trên toàn th% gi0i d(0i hai d,ng d'ch v+: 6 D'ch v+ t2 do miNn phí cho m+c #ích dân s2 có #9 chính xác v' trí 10 mét, #9 chính xác t1c #9 0.2 mét / giây và #9 chính xác th.i gian là 50 nano giây và D'ch v+ #-ng kM khi s* d+ng có #9 chính xác cao h@n chJ ;ng d+ng cho quân s2 và các ;ng d+ng khác #()c c>p phép. Tháng t( n-m 2007, Trung Qu1c #ã phóng thành công v& tinh Compass-M1 MEO #$u tiên lên quP #,o, nh( v6y cDng dN nh6n ra r=ng m+c tiêu ho,t #9ng c3a h& th1ng vào n-m 2008 là hoàn toàn không kh8 thi. K5t lu6n - Th'i gian là t4t c. Có m9t #i!m luôn #()c khRng #'nh chBc chBn #ó là: “Công ngh& #'nh v' v& tinh ngày càng t1t h@n”. Sau 10 n-m n4a, chúng ta có th! nhìn l,i và th>y th6t l, lùng v0i nh4ng gì chúng ta không có ngày hôm nay, cDng nh( bây gi. chúng ta nhìn l,i 20 n-m tr(0c #! so sánh v0i nh4ng gì chúng ta #ang #()c h(Fng l)i t" GPS. V0i nh4ng phân tích trên #ây, chúng tôi tin t(Fng r=ng b,n #<c và ng(.i s* d+ng thi%t b' #'nh v' d7n #(.ng v& tinh F các c>p #9 khác nhau #ã có #()c m9t b;c tranh toàn c8nh v/ t(@ng lai c3a công ngh& GNSS. D2a trên các k% ho,ch chuKn b', nâng c>p, phát tri!n và phóng v& tinh c3a các qu1c gia #ã #/ c6p F trên, có th! khRng #'nh r=ng t,i th.i #!m hi&n t,i chúng ta không nh>t thi%t ph8i v9i vàng #! mua các thi%t b' có kh8 n-ng ho,t #9ng v0i t>t c8 các h& th1ng v& tinh m0i. Ngay t,i th.i #i!m các h& th1ng GNSS #i vào ho,t #9ng, không có gì ph8i tranh lu6n v/ m9t làn sóng thi%t b' m0i #()c trang b' t>t c8 các tính n-ng m0i mà chúng ta #ã bi%t – và c8 nh4ng #?c #i!m mà chúng ta ch(a t"ng #()c bi%t. Có th! chúng ta sC trF thành nh4ng khách hàng #$u tiên sF h4u các thi%t b' GNSS m0i t" nh4ng nhà cung c>p mà chúng ta ch(a t"ng nghe tên t" tr(0c #%n nay. S2 gia t-ng s1 l()ng nhà s8n xu>t và s2 #a d,ng các ch3ng lo,i thi%t b' m0i cDng có nghGa sC có s2 gia t-ng c,nh tranh gi4a nh4ng nhà s8n xu>t, và chúng ta – nh4ng ng(.i s* d+ng, chính là nh4ng ng(.i #()c h(Fng l)i cu1i cùng. V0i mong mu1n ti%t ki&m t1i #a các kho8n #$u t( #Ang th.i #8m b8o thông tin #'nh h(0ng cho các #@n v' hay cá nhân hi&n #ang phân vân trong vi&c mua sBm thi%t b', chúng tôi r>t mu1n nh6n #()c thông tin ph8n hAi và th8o lu6n t" phía b,n #<c v/ các n9i dung có liên quan #%n công ngh& GNSS trong t(@ng lai vì m9t c9ng #Ang ;ng d+ng GNSS Vi&t Nam. Vui lòng g*i th( #i&n t* cho chúng tôi #%n #'a chJ info@rossmap.com.vn ho?c s1 #i&n tho,i 090. 420. 1111 Tài li&u d'ch và tham kh8o: 1. Eric Gakstatter, John Flick - Chuyên gia các gi8i pháp không gian - GNSS trong t(@ng lai. 2. Bryn Fosburgh, Bruce Peetz - Trimble Nivigation Limited - Hi&n #,i hoá GPS. 3. Richard D. Fontana, Tom Stansell, Wai Cheung - GPS World - Hi&n #,i hoá t$n s1 dân s2 L2. 4. Javad Ashjaee - GPS World - Galileo, GLONASS, và GPS. 5. www.sinodefence.com - H& th1ng d7n #(.ng v& tinh Compas BeiDou 1, 2. 6. www.gpsworld.com - GLONASS có th! phát tín hi&u CDMA t" các v& tinh t(@ng lai. . 1 Công ngh! "#nh v# D$n %&'ng V! tinh GNSS - Hi!n t(i và T&)ng lai Hoàng D!ng, Nguy"n Minh Phong - Chuyên gia #ng. d+ng trùm v& tinh GNSS là giá tr' kP thu6t, ví d+ nh( t-ng kh8 n-ng làm vi&c và ;ng d+ng công ngh& #'nh v' v& tinh m9t cách