Theo GPS World 

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

Trên trái đất đang hiện hữu hơn năm tỷ thiết bị định vị dẫn đường bằng vệ tinh (Satnav). Cùng với điện thoại thông minh và các máy thu di động, số lượng tổng hợp trên cũng bao gồm các mạng lưới cấu thành bởi các trạm thu tín hiệu vệ tinh hoạt động liên tục CORS (Networks of Continuously Operating Receiver Stations) đang được vận hành để cải thiện độ chính xác. Cơ quan Vũ trụ Châu Âu ESA (European Space Agency) hiện đang chủ trì dự án sử dụng các mạng lưới trạm CORS này cung cấp số liệu để quan sát liên tục năng lực hoạt động của các thiết bị Satnav trên nhiều mức độ, quy mô khác nhau từ toàn cầu, tới quốc gia và nhỏ hơn là trên từng khu vực.

“Theo giả định thì chúng ta hiện đang phụ thuộc nhiều vào các dịch vụ mà hệ thống định vị dẫn đường toàn cầu bằng vệ tinh GNSS cung cấp, thực tế với ứng dụng thời gian hiện chúng ta đã sử dụng tới 99%”, ông Michael Pattimson đến từ Công ty Nottingham Scienctific, Anh Quốc nói, đây chính là nền tảng để phát triển dự án mới cho ESA “Thực ra sự phụ thuộc này không mấy ảnh hưởng đối với người sử dụng dịch vụ trên điện thoại di động, nhưng đối với các ứng dụng quan trọng như đảm bảo an toàn sinh mạng rõ ràng chúng ta cần biết chính xác khi nào các hệ thống vệ tinh này không thực hiện tốt nhiệm vụ của mình và tại sao lại như vậy”.

Nền tảng số liệu COLOSSUS

“Hiện tại việc giám sát năng lực hoạt động thường được thực hiện ở quy mô khu vực, dựa trên nền tảng các tần số và chùm vệ tinh độc lập, được thực hiện bởi chính các nhà cung cấp dịch vụ. Với nền tảng số liệu đám mây thế hệ mới COLOSSUS sử dụng cho xác định chủng loại vệ tinh GNSS, đánh giá và phân tích các thuộc tính, chúng tôi có khả năng tạo ra bức tranh chi tiết nhất về tổng quan năng lực hoạt động của các hợp phần đứng về phía người sử dụng bao hàm tất cả các chùm vệ tinh, các tần số tín hiệu và các kiểu máy thu khác nhau”, Pattinson nói.

“Mục đích của chương trình là ngay lập tức xác định được những vấn đề của hệ thống, lỗi và các sai số tức thời, liên tục và độc lập. Và chúng tôi thực hiện nhiệm vụ này bằng cách khai thác sử dụng những gì hiện đã có trong thực tiễn: Thu nhận và phân tích số liệu định vị từ các hệ thống lưới bao gồm nhiều trạm thu hoạt động liên tục mà chúng ta thường biết đến với tên gọi CORS”.

Hiện trên trái đất đang tồn tại hàng nghìn trạm CORS đang thực hiện nhiệm vụ thu thập số liệu liên tục ngày đêm tại các vị trí cố định, chúng có thể được sử dụng thành chuẩn để phục vụ cho việc xác minh và trích xuất các dạng sai số khác nhau nhằm tăng cường độ chính xác cho các phép định vị trong từng khu vực.

Các lưới trạm CORS

Trên thế giới có những lưới trạm CORS được hình thành phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học ví dụ như mạng lưới các trạm GNSS quốc tế phủ trùm toàn cầu IGS (Worldwide International GNSS Station) đang được sử dụng như một hệ tham chiếu địa lý tiêu chuẩn để tính toán sự chuyển dịch của vỏ trái đất, các đại dương và các vùng băng vĩnh cửu. Bên cạnh đó là các lưới CORS được các cơ quan chức năng của từng quốc gia xây dựng và vận hành như lưới Ordnance Survey ở Anh Quốc, lưới NGS của Hoa Kỳ. Ngoài ra các công ty và tổ chức tư nhân cũng hình thành những lưới CORS riêng nhằm mục đích cung cấp dịch vụ cải thiện độ chính xác phục vụ cho các ứng dụng đo đạc bản đồ, cung cấp cho các dịch vụ hàng không, dịch vụ đường bộ hoặc phục vụ cho phát triển các phương tiện giao thông không người lái.

“Mỗi lưới CORS lại có sự khác biệt”, ông Michael Pattinson bổ sung “Nhiều lưới CORS cung cấp số liệu miễn phí, số khác lại cần đăng ký sử dụng hay trả phí. Chúng tôi đã đến đặt vấn đề với những người quản lý điều hành để được phép truy cập vào số liệu hiện có và đổi lại là những kết quả phân tích mà chúng tôi thu được, và thực tế thì các nhà quản lý điều hành rất quan tâm trong việc xác định rõ khả năng hoạt động của lưới”.

Cơ sở dữ liệu ghi nhận những dị thường

“Với số liệu đo đạc quan trắc từ rất nhiều vị trí khác nhau, khi có bất kỳ sự cố nào xuất hiện chúng tôi có khả năng xác định được điểm xuất phát gần như ngay lập tức đồng thời cũng xác định được sự cố này có khả năng ảnh hưởng tại khu vực hoặc có tác động đến một vùng rộng lớn hơn? Liệu tầng khí quyển có gây ra những biến động hay không? Liệu sự cố chỉ gây ảnh hưởng tới một mẫu máy thu GNSS nhất định hay ảnh hưởng đồng thời tới nhiều loại máy thu khác? Sự cố xảy ra đối với một vệ tinh, nhiều vệ tinh hoặc thậm chí là nhiều chùm vệ tinh?”.

Công ty Nottingham Scienctific cũng triển khai các trạm CORS riêng để bổ sung vào nguồn cung cấp số liệu cùng lúc với chương trình phát triển và kiểm tra thử nghiệm mô hình xử lý. Quá trình thử nghiệm kiểm tra ứng dụng COLOSSUS trên nền tảng đám mây sẽ kết thúc vào cuối năm 2019 và bắt đầu cung cấp dịch vụ trực tuyến sẽ bắt đầu ngay từ những tháng đầu năm 2020.

“Khi dịch vụ bắt đầu, chúng sẽ được duy trì vận hành liên tục giống hệt như dịch vụ của các trạm CORS”, ông Pattinson nói “Mục đích của chúng tôi là COLOSSUS sẽ trở thành hệ thống cơ bản trong giám sát khả năng hoạt động của GNSS, xây dựng cơ sở dữ liệu. về tất cả những lỗi dị thường đã xuất hiện trong quá trình sử dụng đối với các chùm vệ tinh định vị, vùng địa lý và kiểu máy thu, hỗ trợ người dùng, hỗ trợ nhà cung cấp dịch vụ, các nhà làm luật liên quan tới tính tin cậy của các hệ thống này”. Dự án này được triển khai thông qua chương trình hỗ trợ sáng tạo NAVISP của ESA.

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