Philip G. Mattos và Fabio Posini, ngày 08/01/2014 – Số cuối

Ở giai đoạn này chúng ta không mong nhận được số liệu vị trí chính xác đến từ hệ thống vệ tinh Galileo. Với 4 vệ tinh đang hoạt động, quỹ đạo thiết kế cũng cho khả năng quan sát các vệ tinh tương đối tốt, tuy nhiên với số lượng vệ tinh như vậy chắc chắn sẽ không có được giá trị đồ hình DOP tốt được; ngoài ra tập hợp các trạm giám sát trên mặt đất chưa triển khai xong nên không thể thực hiện được các bước định chuẩn tốt nhất với trùm vệ tinh nhỏ như vậy. Thêm nữa, điểm cuối cùng đó là số liệu hiệu chỉnh tầng điện ly cho Galileo cũng chưa sẵn sàng. Mặc dù còn có nhiều điểm chưa hoàn chỉnh, nhưng kết quả các lời giải vị trí khi so sánh tại một điểm đã biết toạ độ chính xác trên nóc nhà tương đối tốt và đáng được nhìn nhận một cách tích cực, thể hiện rõ trong Hình 13.

Hình 13 – Phát triển bo mạch Teseo 3

Việc thể hiện một giá trị kết quả chung ở đây chưa thực sự quan trọng, điểm cần lưu ý đó là giá trị dịch chuyển của đồng hồ máy thu, 10 mét tương đương khoảng 30 nano giây. Chỉ số về độ chính xác cũng được phân chia ra theo từng vệ tinh, giá trị này cũng rất xứng đáng được đánh giá cao bởi máy thu sử dụng chỉ xử lý số liệu CODE đơn thuần mà không tính đến các giá trị hiệu chỉnh tầng điện ly, đặc biệt là khoảng giá trị 640 trên trục TOW, tại điểm này độ chính xác của cả 4 vệ tinh đều nằm trong khoảng dưới 2 mét. Các giá trị biến thiên lặp lại trên dải số liệu màu xanh lá cây quanh giá trị t = 400 là điểm bị ảnh hưởng bởi nhiễu đa đường (Multipath), vị trí lắp đặt ăng ten thu tín hiệu trên nóc nhà không phải là vị trí lý tưởng và chịu ảnh hưởng của các thiết bị khác cũng được lắp đặt trên nóc nhà trước đó.

QZSS và GPS-III/L1C

Teseo 2 có khả năng hỗ trợ tín hiệu cũ (C/A Code) trên vệ tinh QZSS, nhưng ở Teseo 3 đã được nâng cấp để xử lý tín hiệu GPS-III/L1-C, sẵn sàng cho chương trình hiện đại hoá của GPS. Tín hiệu này cũng đã sẵn sàng trên vệ tinh QZSS, cho phép thử nghiệm trực tiếp với các tín hiệu mới này. Thay đổi ấn tượng nhất trong thiết kế của máy thu Teseo 3 đó chính là những điều chỉnh phần cứng của phần tần số cơ sở (Baseband Hardware), chia tách mã bằng Weill Code, có khả năng tổng hợp đa dạng, thực thi lệnh tổng hợp ngay sau khi lựa chọn được vệ tinh, sau đó phát lại thời gian thực từ bộ nhớ của máy. Với Teseo 3, các mã C/A cũ được sử dụng để xác định pha mã và tần số trước khi chuyển giao cho bộ mã Weill để theo dõi vệ tinh.

Bằng việc sử dụng những kỹ thuật xử lý mới với định hướng phát triển tương lại, phần cứng DSP của mẫu máy dự kiến Teseo 4 đã được thiết kế xong. Có khả năng thu nhận tín hiệu QZSS L1-C với hồi đáp tần số thể hiện trong Hình 14. Lời giải đã loại bỏ được những giá trị không rõ ràng từ tín hiệu BOC, loại bỏ liên tiếp các chuyển dịch biến dạng số liệu. Kết quả xử lý được biểu thị bằng 2.000 epoch, 10 mili giây qua đường màu xanh, tích hợp với kết quả tính toán hoàn chỉnh trong 20 giây thể hiện bằng đường nét đứt màu đen. Giả sử các thử nghiệm tiếp theo được thực hiện trên các phương tiện giao thông di động sử dụng sóng mang Doppler, cho phép thực hiện phép đo chính xác sử dụng mã (Code Phase), hoặc phân tích bất kỳ nhiễu đa đường nào phát sinh để loại bỏ ngay từ đầu. Số liệu RF này đã được thu nhận bằng các ăng ten gắn cố định, do đó sẽ loại bỏ thêm được các biến dạng xảy ra với ăng ten không cố định.

Hình 14 – Theo dõi tần số L1-C từ vệ tinh QZSS

Hình 15 – RF song song sử dụng trong các thiết bị thu thế hệ mới

TƯƠNG LAI

Bằng việc tích hợp sẵn khả năng xử lý phức hợp mềm dẻo trong các bộ tổng hợp mã để hỗ trợ cho tất cả các tín hiệu định vị đã biết và tổng hợp các tín hiệu mới trong tương lai, bước đi chính tiếp theo trong tương lai đó là hỗ trợ cho các tần số tín hiệu, bắt đầu với việc bổ sung của L5 và/hoặc L2 đồng thời đảm bảo đủ mức độ đa dạng để đáp ứng và thoả mãn lựa chọn của người sử dụng cuối cùng. Chính vì vậy giải pháp tạo ra các máy thu đa tần số chính là việc tạo ra các bộ RF có khả năng hỗ trợ và chuyển đổi các tần số khác nhau, đồng thời việc thiết kế giải pháp xử lý đa tần số sẽ không đẩy giá thành sản xuất máy thu người sử dụng lên mức quá cao ảnh hưởng trực tiếp tới mục đích thương mại.

KẾT LUẬN

Nhiệm vụ thu và xử lý số liệu của tất cả 4 trùm vệ tinh định vị đã được thể hiện rõ thông qua các bước thử nghiệm trực tiếp bằng máy thu Teseo 2, đảm bảo định hướng sản xuất với số lượng lớn các bộ xử lý tín hiệu trong vài năm tiếp theo, và trên máy thu Teseo 3 là sự kết hợp ở mức cao hơn thành một giải pháp tổng hợp tất cả các tần số lại dưới dạng giải pháp định vị đơn lập bởi đa trùm vệ tinh. Những điều chỉnh trong thiết kế của Teseo 3, kết hợp với việc tối ưu hoá xử lý tín hiệu BeiDou và phần cứng điều chỉnh có khả năng hỗ trợ cho GPS-III/L1C chính là việc đảm bảo cho giải pháp một bộ xử lý đa tần số có vòng đời sản phẩm dài hơn.

Trong tương lai, các giải pháp hai tần số (Dual-Frequency) sẽ là các giải pháp được phát triển mạnh, cho phép khai thác thế mạnh của pha sóng mang (Carrier Phase), và các nghiên cứu sẽ tập trung vào định vị với độ chính xác rất cao, định vị động trong chế độ thời gian thực sẽ tấn công vào thị trường xe hơi với các ứng dụng mang tính thực tiễn như các hệ thống hỗ trợ an toàn cho lái xe.

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