GPS World 1/11/2012  

Các tác giả Maorong Ge, Hongping Zhang, Xiaolin Jia, Shuli Song, và Jens Wickert.  

Dịch và biên soạn: Nhóm kỹ thuật – Công ty TNHH ANTHI Việt Nam.

Như Quý độc giả đã biết, trong các bản tin công nghệ trước đây do Nhóm kỹ thuật của Công ty TNHH ANTHI Việt Nam thực hiện. Quý độc giả đã biết về Compass – Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu do Trung Quốc thiết kế và triển khai. Compass đang là hệ thống dành được sự quan tâm của cả giới chuyên môn và người sử dụng trên khắp thế giới, không chỉ bởi đây là hệ thống định vị vệ tinh mới, mà còn là những “bí mật” luôn được giữ kín kiểu “Trung Quốc”. Trong loạt bản tin công nghệ tới đây, chúng tôi sẽ dành để trích đăng kết quả nghiên cứu mới nhất, liên quan trực tiếp tới hệ thống Compass. Chúng tôi sẽ cố gắng Việt hoá tối đa, tuy nhiên những thuật ngữ kỹ thuật sẽ được giữ nguyên để thuận tiện hơn cho Quý độc giả.

Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến thảo luận, đóng góp từ Quý vị liên quan đến loạt bản tin này cũng như các bản tin khác, nhằm giúp hoàn thiện và nâng cao chất lượng nội dung của các bản tin công nghệ. Mọi ý kiến của Quý vị vui lòng gửi về địa chỉ thư điện tử info@anthi.com.vn . Trân trọng cảm ơn!

Hình 1. Sơ đồ phân bố lưới đo GPS + COMPASS do Trung tâm Nghiên cứu GNSS, Trường Đại học Vũ Hán xây dựng và cũng là lưới được sử dụng trong toàn bộ quá trình nghiên cứu thử nghiệm này.

Số liệu từ 12 trạm đo phân bố trên lãnh thổ Trung Quốc, Khu vực Thái Bình Dương, Châu Âu, và Châu Phi để kiểm tra khả năng hoạt động của hệ thống Compass được cấu thành bởi 4 vệ tinh địa tĩnh quỹ đạo Trái đất GEO, 5 vệ tinh quỹ đạo nghiêng IGSO, tất cả các vệ tinh này đều đang trong chế độ hoạt động. Hệ thống khu vực sẽ hoàn chỉnh vào cuối năm 2012 với trùm bao gồm 5 vệ tinh GEO, 5 vệ tinh IGSO và 4 vệ tinh quỹ đạo trung bình Trái đất MEO. Đến năm 2020 Compass sẽ chính thức hoàn chỉnh mở rộng trên quy mô toàn cầu.

Hệ thống định vị vệ tinh Compass của Trung Quốc, còn được biết đến với tên gọi BeiDou, đã phát triển được hơn một thập kỷ. Theo công bố của Cơ quan Không gian Quốc gia Trung Quốc, Compass được phát triển theo lộ trình ba bước: Hệ thống nền tảng (experimental) – Hệ thống khu vực – Hệ thống toàn cầu. Hệ thống nền tảng đã được khởi động bằng chính hệ thống BeiDou-1, với trùm được tạo thành bởi 3 vệ tinh trên quỹ đạo địa tĩnh GEO, hệ thống này cung cấp dịch vụ định vị và liên lạc viễn thông qua các bản tin ngắn. Hệ thống tiếp theo BeiDou-2 theo thiết kế ưu tiên để xây dựng hệ thống khu vực tạo thành bởi trùm bao gồm 5 vệ tinh GEO, 5 vệ tinh IGSO, và 5 vệ tinh MEO, sau đó chính hệ thống này sẽ được mở rộng ra thành hệ thống toàn cầu với cấu hình bao gồm 5 vệ tinh GEO, 3 vệ tinh IGSO, và 27 vệ tinh MEO. Theo kế hoạch, hệ thống khu vực sẽ bắt đầu hoạt động và cung cấp dịch vụ trên lãnh thổ Trung Quốc và vùng lân cận vào cuối năm 2012, còn hệ thống toàn cầu sẽ hoàn chỉnh và chính thức đi vào hoạt động vào cuối năm 2020.

Hệ thống định vị vệ tinh Compass sẽ cung cấp các dịch vụ ở hai mức khác nhau. Dịch vụ mở - miễn phí cho tất cả người sử dụng trong lĩnh vực dân sự với độ chính xác định vị vị trí điểm nằm trong khoảng 10 mét, độ chính xác về thời gian đạt được 20 nano giây (ns) và độ chính xác vận tốc di chuyển đạt 0.2 mét/giây (m/s). Dịch vụ cấp quyền sử dụng đảm bảo sẽ đạt được độ chính xác và tính tin cậy cao hơn ngay trong những điều kiện và tình huống khó khăn và có thể bao gồm cả dịch vụ kết nối truyền thông bằng các bản tin ngắn.

Bước xây dựng hệ thống khu vực đã gần như đến giai đoạn hoàn chỉnh, kế hoạch xây dựng trùm vệ tinh gần như đã hoàn tất. Bên cạnh những dịch vụ tiêu chuẩn và khả năng định vị tức thời chính xác, những kết quả điều tra nghiên cứu chi tiết về dịch vụ định vị thời gian thực độ chính xác cao của hệ tống Compass gần đây cũng đưa ra những số liệu rất đáng quan tâm.

Với số liệu đã thu thập được trong tháng 5/2012 trên toàn bộ lưới các trạm đo thuộc khu vực do Trường Đại học Vũ Hán xây dựng, nhóm tác giả đã thực hiện việc tính toán phân tích và xác định mức độ chính xác của quỹ đạo hoạt động cũng như độ chính xác của đồng hồ, đây cũng chính là hai yếu tố nền tảng để tạo nên độ chính xác của tất cả các dịch vụ định vị, trong tất cả các phân tích và tính toán chỉ sử dụng số liệu thu được từ các vệ tinh Compass. Thông qua quá trình nghiên cứu này, nhóm tác giả cũng đưa ra kết quả thể hiện khả năng cung cấp dịch vụ định vị chính xác bằng kỹ thuật định vị điểm chính xác PPP trong xử lý sau và mô phỏng trong chế độ thời gian thực. Ngoài việc cung cấp thông tin mô tả về các khối số liệu Compass, nhóm tác giả cũng giới thiệu bộ phần mềm xử lý EPOS-RT, được sử dụng trong suốt quá trình xử lý phân tích số liệu mà nhóm đã thực hiện, kỹ thuật xử lý để có được những kết quả khác nhau như mong muốn, cuối cùng là phần thể hiện kết quả nghiên cứu cũng như những đánh giá có liên quan.

THU THẬP SỐ LIỆU

Trung tâm Nghiên cứu GNSS thuộc Trường Đại học Vũ Hán đã triển khai xây dựng lưới GNSS toàn cầu của riêng Trường để phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học, tập trung chủ yếu vào nhiệm vụ nghiên cứu hệ thống định vị vệ tinh Compass, bởi trên thực tế đã có rất nhiều số liệu cũng như nghiên cứu liên quan đến hai hệ thống định vị vệ tinh khác là GPS và GLONASS. Tại thời điểm triển khai thu thập số liệu, lưới quan trắc này gồm hơn 15 trạm trải trên lãnh thổ Trung Quốc và vùng phụ cận.

Sau hai tuần thu thập số liệu bắt đầu từ ngày 122 đến ngày 135 năm 2012, toàn bộ bước chuẩn bị đã hoàn tất và sẵn sàng cho việc tính toán phân tích tại Trung tâm Nghiên cứu GNSS đặt ngay tại Trường Đại học Vũ Hán, với sự đồng ý cho phép của các cơ quan quản lý Compass có trách nhiệm. Tất cả các trạm quan trắc thu số liệu đều được trang bị máy thu hai tần số UR240 đi kèm với ăng ten thu UA240, có khả năng nhận được tín hiệu định vị từ cả hai hệ thống vệ tinh GPS và Compass, máy thu và ăng ten được phát triển bởi Công ty UNICORE của Trung Quốc. Để phục vụ cho nghiên cứu này, 12 trạm quan trắc đã được lựa chọn, trong đó có 7 trạm nằm trên lãnh thổ Trung Quốc bao gồm: Chengdu (chdu), Harbin (hrbn), Hồng Kông (hktu), Lhasa (lasa), Thượng Hải (sha1), Vũ Hán (cent) và Xi’an (xian); 5 trạm còn lại được đặt tại Singapore (sigp), Úc (peth), Các tiểu vương quốc A Rập Thống nhất UAE (dhab), Châu Âu (leid) và Châu Phi (joha). Hình 1 thể hiện vị trí phân bố của các trạm tại thành lưới nghiên cứu GNSS của Trường Đại học Vũ Hán.

(Còn tiếp).

Khi cần thêm thông tin chi tiết, Quý vị có thể liên hệ với chúng tôi qua địa chỉ thư điện tử: info@anthi.com.vn

Xin chân thành cảm ơn!