Yêu Hà Nội: Hệ thống Thông tin Định vị Toàn cầu bằng vệ tinh .

Thứ Năm, 19 tháng 6, 2014

Hệ thống Thông tin Định vị Toàn cầu bằng vệ tinh .

Hệ thống Thông tin Định vị Toàn cầu bằng vệ tinh

Vietsciences- Nguyễn Quang Riệu 15/12/2005

Đức Tâm (Radio France Internationale, RFI) phỏng vấn nhà thiên văn Nguyễn Quang Riệu thuộc Đài thiên văn Paris về dự án Galileo của châu Âu, hệ thống thông tin định vị toàn cầu qua vệ tinh .

RFI: Trong tháng 12 này châu Âu sẽ phóng chiếc vệ tinh đầu tiên trong kế hoạch thử nghiệm triển khai hệ thống thông tin định vị toàn cầu Galileo. Galileo là một dự án mang tính chiến lược đối với châu Âu, nó chứng tỏ sự trưởng thành và phát triển của châu Âu trong lĩnh vực công nghệ thông tin qua vệ tinh. Dự án còn giúp châu lục này khẳng định tính độc lập tự chủ, mang lại nhiều lợi ích kinh tế và nâng cao vị thế của châu Âu trong quan hệ đối ngoại.

Để hiểu rõ hơn về quy mô, tầm quang trọng cũng như ý nghĩa của dự án Galileo, RFI phỏng vấn nhà Thiên văn Nguyễn Quang Riệu thuộc đài Thiên văn Paris.

RFI: Xin chào nhà Thiên văn Nguyễn Quang Riệu,

Thưa anh, dự án Hệ thống Thông tin Định vị Toàn cầu Galileo cùa châu Âu bước sang giai đoạn quyết định với việc phóng vệ tinh mang tên Giove vào thàng 12 này. Vậy xin anh cho biết quy mô của dự án Galileo.

NQR: Hệ Galileo là một dự án để làm một hệ định vị toàn cầu bằng vệ tinh. Hệ định vị làm ra đầu tiên và hiện nay hoạt động phổ biến trên thị trường là của Mỹ mà ta thường gọi là GPS. Còn hệ Galileo là cơ quan không gian châu Âu đang phát triển và dự tính sẽ được sử dụng vào năm 2008.

Galileo gồm có 30 vệ tinh phân phối thành 3 nhóm bay theo 3 quỹ đạo hình tròn quanh trái đất và ở độ cao khoảng 24 000 km. Chỉ có 27 vệ tinh của Galileo là hoạt động thực sự, 3 vệ tinh còn lại là vệ tinh dự phòng để thay thế cho vệ tinh nào hỏng, nhằm làm tăng độ tin cậy của hệ định vị. Hệ Galileo hoạt động trên những giải tần số khoảng 1250 Megahertz và 1570 Megahertz. Những giải tần số vô tuyến này được chọn để thích hợp với những giải tần số của hệ GPS (Global positioning system) nhằm hoạt động cùng với GPS và cũng để tránh xâm phạm vào những giải tần số dành riêng cho các nhà Thiên văn vô tuyến dùng để nghiên cứu những bức xạ vũ trụ. Bởi vì sự đo đạc thời gian phát tín hiệu vô tuyến từ các vệ tinh và thời gian thu tín hiệu tại các trạm trên mặt đất cần phải thật chính xác nên các vệ tinh cũng như các trạm trên trái đất phải được trang bị đồng hồ nguyên tử và các đồng hồ phải khớp với nhau để quản lý toàn bộ hệ Galileo. Hai trung tâm điểu khiển vệ tinh được đặt tại châu Âu và hàng chục trạm phát và thu tín hiệu được đặt rải rác trên toàn cầu.

Trong tháng 12 này, vệ tinh Giove sẽ được phóng lên một quỹ đạo của hệ Galileo bằng tên lửa Soyouz. Vệ tinh đuợc đặt tên là Giove để để tôn vinh nhà thiên văn Galileo ở thế kỷ 17, người đầu tiên đã phát hiện được 4 mặt trăng quay xung quanh hành tinh Mộc, tiếng Ý gọi là Giove (Jupiter). Giove có thể coi là vệ tinh tiền phong cho hệ Galileo được phóng lên để xem vệ tinh có hoạt động bình thường trên quỹ đạo sau khi trải qua giai đoạn lắc mạnh của tên lửa và để thử nghiệm những thiết bị. Một vệ tinh Giove thứ hai cũng sẽ được phóng trong năm 2006. Cả hai vệ tinh Giove không thuộc vào hệ Galileo mà chỉ được dùng trong 2 năm cho công việc thử nghiệm hệ Galileo.

RFI: Dạ thưa anh, để thực hiện dự án này, châu Âu cũng mất khá nhiều thời gian?

NQR: Cho tới nay có 2 hệ thống định vị toàn cầu bằng vệ tinh, đó là hệ GPS của Mỹ và hệ GLONASS của Nga. Cả hai đề án này đã được đề xuất từ trong thời kỳ chiến tranh lạnh để phục vụ trong lĩnh vực quân sự và cả hai đều gồm có 24 vệ tinh. GPS đuợc đưa vào hoạt động từ những năm 1980 và được sử dụng bởi quân đội Hoa Kỳ để điều khiển tên lửa hoặc để xác định vị trí các đơn vị trên chiến trường. Từ năm 1993 bộ quốc phòng Mỹ bắt đầu cho phép các cơ quan dân sự sử dụng GPS. Từ những năm 1990 Nga cũng khai thác hệ GLONASS của họ, với mục tiêu quân sự. Tuy nhiên do tình huống kinh tế không được khả quan sau khi Liên xô trở thành liên bang Nga cho nên hệ GLONASS không hoạt động có hiệu quả, chỉ có 7 trên 24 vệ tinh hãy còn hoạt động. Do đó trong vòng mươi năm nay chỉ có hệ GPS của Mỹ là hoạt động dường như độc quyền trên thị trường công nghệ định vị và hướng dẫn giao thông bằng vệ tinh.

Để chấm dứt tình huống phải phụ thuộc vào GPS của Mỹ, năm 2002 cộng đồng châu Âu đã quyết định thực hiện dự án Galileo. Những vệ tinh đầu tiên của hệ Galileo sẽ được phóng năm 2006 để hệ Galileo có thể bắt đầu hoạt động vào năm 2008. Vệ tinh sẽ được phóng bằng tên lửa Ariane V của Cộng đồng châu Âu và sẽ hoạt động được trong 18 năm.

RFI: Xin anh cho biết một số ứng dụng quan trọng của Galileo một khi hệ thống này hoạt động.

NQR: Số vệ tinh của Galileo lớn hơn là số vệ tinh của GPS và của GLONASS nên có độ chính xác cao hơn Galileo

Xe hơi hiện nay thường được trang bị hệ định vị để được hướng dẫn đến nơi đến chốn, người lái xe không cấn nhìn bản đồ

NQR: Số vệ tinh của Galileo lớn hơn là số vệ tinh của GPS và của GLONASS nên có độ chính xác cao

Xe hơi hiện nay thường được trang bị hệ định vị để được hướng dẫn đến nơi đến chốn, người lái xe không cấn nhìn bản đồ

hơn. Galileo là một dự án hoàn toàn dân sự và ứng dụng của Galileo rất đa dạng. Ngày nay với những hệ định vị bằng vệ tinh như Galileo, sự xác định tọa độ rất là chính xác, không sai quá vài mét. Galileo cũng như GPS được dùng để hướng dẫn máy bay. Xe hơi hiện nay thường được trang bị hệ định vị để được hướng dẫn đến nơi đến chốn, người lái xe không cấn nhìn bản đồ. Những nhà mạo hiểm ở những nơi hẻo lánh cũng có thể được cứu trợ nhanh chóng và các vụ cháy rừng cũng được dập tắt nhanh chóng. Việt Nam cũng đã có công trình ứng dụng công nghệ GPS để đo đạc bản đồ. Và những đồng hồ ngyên tử của hệ định vị còn cung cấp giờ chính xác cho các nhà thiên văn để họ quan sát các thiên thể.

RFI: Dạ, cho đến nay hệ thống định vị toàn cầu GPS của Hoa kỳ gần như có vai trò độc quyền. Vậy khi Galileo bước vào hoạt động thì mối quan hệ giữa hai hệ thống này sẽ ra sao, thưa anh?

NQR: Hệ Galileo không những sẽ không cạnh tranh với GPS mà còn bổ sung cho nhau bằng cách cung cấp những dữ liệu đôi khi dư thừa và do đó đáng được tin cậy. Tuy nhiên hệ GPS không sử dụng được tại những vùng Bắc cực và Nam cực ở những vĩ tuyến quá cao. Với hệ Galileo chúng ta có thể bắt được tín hiệu của Galileo tại cả 2 vùng này. Nhờ có đồng hồ nguyên tử chính xác đặt trên những vệ tinh để xác định thời gian và nhờ có nhiều vệ tinh nên hầu như ở bất cứ địa điểm nào trên trái đất và bất cứ lúc nào cũng có thể bắt được tín hiệu của Galileo. Nếu cần Galileo cũng có thể hoạt động phối hợp với những vệ tinh của GPS.

Thời gian tín hiệu phát từ những vệ tinh đến trái đất cũng có thể bị thay đổi khi truyền qua tầng khí quyển. Một khi những sự sai lệch này tuy rất ít, được loại ra bằng tính toán thì độ chính xác của sự đo đạc vị trí chỉ còn vài cm.

RFI: Câu cuối xin anh cho biết tác động cũng như ý nghĩa của dự án Galileo với châu Âu.

NQR: Với dự án Galileo, Cộng đồng châu Âu tỏ ra có khả năng kỹ thuật cao có thể sánh vai cùng các cường quốc khác trong công việc chinh phục không gian vũ trụ với mục tiêu dân sự. Khi Galileo được đưa vào hoạt động, sẽ chấm dứt độc quyền của GPS của Mỹ trong dịch vụ định vị bằng vệ tinh. Dự án Galileo còn thu hút sự tham gia của những nước châu Á đã có khả năng phóng vệ tinh lên Vũ trụ như Ấn độ, Trung quốc và Nhật bản. Thị trường định vị bằng vệ tinh đang phát triển về mặt kinh tế. Trong thời gian Galileo hoạt động, các chuyên gia dự đoán sẽ tạo ra cho Cộng đồng châu Âu hàng vạn việc làm có trình độ chuyên môn cao.

RFI: Xin cảm ơn nhà thiên văn Nguyễn Quang Riệu đã vui lòng trả lời phỏng vấn RFI.

Vài hình ảnh:


Hệ thống GPS (Global positioning system) gồm có 24 vệ tinh phân phối thành 6 nhóm bay theo 6 quỹ đạo hình tròn quanh trái đất và ở độ cao khoảng 20 200 km. Hình của Peter H. Dana	Hệ thống GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System). gồm 24 vệ tinh phân phối thành 3 nhóm bay theo 3 quỹ đạo hình tròn quanh trái đất và ở độ cao khoảng 19 100 km. Chỉ có 7 trên 24 vệ tinh hãy còn hoạt động.