Huibert-Jan Lekkerkerk

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

Máy thu RTK kích thước nhỏ sử dụng cho UAV (Tersus-GNSS).

CHỐNG NHIỄU NGHẼN VÀ GIẢ TÍN HIỆU  

Hơn một thập kỷ trước GNSS vẫn chỉ là công cụ mang tính chuyên nghiệp cao, là phụ kiện quá đắt tiền để có thể là một phần tích hợp trên các thiết bị, phương tiện khác như ô tô, máy tính hay điện thoại. Nhưng tới thời điểm này mọi thứ đã thay đổi hoàn toàn, GNSS được tích hợp vào rất nhiều thiết bị, công cụ và ứng dụng với vai trò là công cụ xác định vị trí nhưng cũng đồng thời là hợp phần tính thời gian với độ chính xác cao. Các ứng dụng yêu cầu phép định vị ngày càng phải có độ chính xác và tính tin cậy cao hơn luôn gặp phải nhiều thách thức như tín hiệu vệ tinh yếu, khó nhận thông tin hiệu chỉnh hay bị can nhiễu … luôn thường trực. Rõ ràng nếu xét trên sự ra tăng nhanh chóng số lượng các chủng loại phương tiện cần khai thác thế mạnh của định vị vệ tinh như ô tô tự lái, máy bay không người lái hay tàu thuyền, việc bị gián đoạn tín hiệu định vị GNSS ở bất kỳ đâu có thể nhanh chóng dẫn đến những vấn đề nghiêm trọng. Thực tiễn cho thấy không khó nếu không muốn nói là rất dễ để gây nhiễu nghẽn (Jam) các tín hiệu GNSS (gây ra mất tín hiệu) bởi bản chất của các tín hiệu này đã rất yếu. Một vài năm trước đây đã có cuộc tranh cãi pháp lý nổ ra gay gắt tại Hoa Kỳ giữa hãng LighSquared với cộng đồng GPS Hoa Kỳ liên quan tới việc Light Squared quảng bá cho hoạt động của mạng lướt truyền phát tín hiệu của hãng này có khả năng gây can nhiễu cho tín hiệu GPS. Đây là minh chứng rõ ràng về mối lo đối với can nhiễu tín hiệu GPS, cuối cùng LightSquared đã bị phá sản và phải ngưng chương trình dự kiến (và gần đây đã được khởi động lại với tên gọi mới Ligado và được quảng bá là giải pháp thân thiện với GPS).

Được xem xét là yếu tố có khả năng gây nguy hiểm tiềm tàng mạnh hơn cả can nhiễu đó chính là giả tín hiệu GNSS (GNSS Spoofing), hay nói cách khác là các tín hiệu GNSS gốc được thay thế một cách có chủ ý bằng các tín hiệu hoàn toàn không chính xác nhưng có cường độ mạnh hơn. Các thử nghiệm đã chỉ rõ ra rằng nếu tồn tại những tín hiệu dạng này, các máy thu và ứng dụng có xu hướng khởi động và đi theo những tín hiệu không chính xác này, điều này sẽ dẫn tới việc tàu thuyền hay máy bay có thể va chạm hoặc binh sỹ trên chiến trường được chỉ dẫn sai hướng hoàn toàn. Để ngăn chặn việc giả tín hiệu này, nhiều nhà sản xuất hàng đầu trên thế giới như NovAtel không chỉ nghiên cứu các giải pháp chống can nhiễu và chống tín hiệu giả mà còn giới thiệu các thiết bị phần cứng như những loại ăng ten có thiết kế đặc biệt có khả năng chống lại can nhiễu.

Ăng ten hai tần L1, L2 có khả năng chủ động loại bỏ can nhiễu tín hiệu của NovAtel

 HƯỚNG TỚI TƯƠNG LAI

Chúng ta đã chứng kiến sự thay đổi một cách mạnh mẽ của kỹ thuật công nghệ trong hơn mười năm qua, trong đó lớn nhất phải kể đến là sự thay đổi từ chỉ một hệ thống vệ tinh định vị GNSS hoạt động hoàn chỉnh là GPS hướng tới bốn hệ thống vệ tinh đã tiến tới rất gần giai đoạn hoạt động hoàn chỉnh ở thời điểm này. Bên cạnh đó là hàng loạt những nâng cấp cải thiện đã được thực hiện, kết quả là các máy thu tín hiệu ứng dụng có nhiều kênh hơn, đa ứng dụng hơn ngày càng xuất hiện nhiều trên thị trường. Trong thập kỷ tới đối với lĩnh vực định vị dẫn đường bằng vệ tinh GNSS, sự thay đổi lớn nhất mà chúng ta có thể thấy trước đó là hệ thống vệ tinh GLONASS sẽ chuyển đổi từ cấu trúc tín hiệu FDMA (cấu trúc đa truy cập phân chia theo tần số) hiện thời sang cấu trúc tín hiệu CDMA (cấu trúc đa truy cập phân chia theo tần số) để có thể phối hợp hoạt động một cách tốt nhất với các hệ thống GNSS khác trong không gian.

Trong khía cạnh kỹ thuật ứng dụng, chắc chắn các loại máy thu cũng sẽ tiếp tục thay đổi thậm chí là thay đổi mạnh mẽ với độ chính xác được cải thiện thông qua bo mạch chủ, khả năng RTK trở thành chuẩn đối với bất kỳ máy thu nào. Trong thập kỷ tiếp theo chúng ta sẽ thấy những hệ thống mới sẽ lấp đầy khoảng cách giữa RTK và PPP cho phép chúng ta có thể định vị với độ chính xác ở mức nhỏ hơn DM ở bất kỳ đâu trên thế giới và giảm thời gian khởi đo như hiện tại (20 phút) xuống chỉ còn vài phút để nhận được kết quả đo lần đầu tiên và khi mất tín hiệu thì thời gian khởi đo lại chỉ tính bằng giây. Một sự thay đổi nữa mà người sử dụng trên thế giới đang mong đợi đó chính là sự ra đời dịch vụ thương mại của hệ thống GALILEO (Galileo Commercial Service), không chỉ là giải pháp miễn phí có khả năng thay thế PPP, mà quan trọng hơn dịch vụ này còn có khả năng phối kết hợp với các nhà cung cấp giải pháp PPP hiện thời để đảm bảo tín hiệu PPP đến được với bất kỳ máy thu GNSS nào. Và cuối cùng chúng ta sẽ thấy những loại máy thu mới có khả năng ngăn chặn tín hiệu định vị giả, khả năng loại bỏ can nhiễu cao hơn, các chủng loại máy thu thương mại được trang bị đầy đủ những tính năng cao cấp này sẽ có giá thành thấp hơn để dần tiệm cận với giá thành mua các thiết bị đo đạc thông thường như chúng ta vẫn đang sử dụng.

Một hệ thống GNSS gồm trạm máy cố định và di động thế hệ mới có khả năng đo đạc RTK (truyền thống và mạng RTK) được thiết kế với kích thước đặc biệt gọn nhỏ và nhẹ.

 Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn