Phát triển hệ thống mới có thể thay thế GPS

Các nhà khoa học đang thử nghiệm giải pháp thay thế hệ thống định vị toàn cầu (GPS), sử dụng tín hiệu di động để làm phương án dự phòng khẩn cấp trong trường hợp tín hiệu GPS của máy bay bị nhiễu hoặc gián đoạn.

Dự án do các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia và Đại học bang Ohio (Mỹ) thực hiện, nhằm tạo ra một mạng lưới an toàn cho các hệ thống điều hướng trên không.

Theo trang LiveScience ngày 26-11, nhóm nghiên cứu sử dụng máy thu lơ lửng trong không trung để phát hiện sóng vô tuyến từ vệ tinh liên lạc và tháp di động liên quan đến máy bay. Sau đó dùng thông tin này để cung cấp dữ liệu điều hướng cho phi công.

Nhóm nghiên cứu đã buộc các hệ thống ăng ten vào khinh khí cầu thời tiết và đưa chúng vào tầng bình lưu (ở độ cao 6-50km so với mặt đất) ở vị trí giữa các vệ tinh và tháp di động nhằm phát hiện các tín hiệu riêng lẻ của chúng.

Về mặt lý thuyết, hệ thống ăng ten này có thể hoạt động như đèn hiệu khẩn cấp nếu phi công bị mất tín hiệu GPS.

Mặc dù GPS có độ chính xác cao song không có nghĩa là nó không có trục trặc. Tín hiệu GPS có thể bị cố ý làm nhiễu ở trong và quanh các khu vực có chiến sự. Tin tặc cũng có thể "làm giả" tín hiệu GPS để gửi thông tin sai lệch về vị trí hoặc hướng bay đến các phi công.

Ngoài ra hệ thống GPS có thể gặp trục trặc hoặc dừng hoàn toàn. Mọi người có thể gặp nguy hiểm nếu một máy bay thương mại bị mất tín hiệu GPS. Do đó nhóm cho rằng một hệ thống dự phòng là điều cần thiết.

Hiện tại nhóm nghiên cứu vẫn phải xác định thủ công vệ tinh nào gửi đến tín hiệu nào dựa trên dữ liệu tham chiếu có sẵn. Trong tương lai, nhóm sẽ tạo ra thuật toán cho phép các hệ thống ăng ten tự động xác định vệ tinh và cách dùng dữ liệu vệ tinh và tháp di động để xác định vị trí và vận tốc của một người trong thời gian thực.

Các cuộc thử nghiệm trước đây về công nghệ này chỉ dừng lại tại độ cao từ 1.500 - 2.000m. Tuy nhiên dự án mới của nhóm nghiên cứu đã đưa hệ thống ăng ten lên độ cao 24.300m. Nếu hệ thống có thể gửi về các dữ liệu điều hướng đáng tin cậy từ độ cao này, nó có thể mang lại lợi ích thực tế cho du lịch hàng không.

Mặc dù hệ thống lơ lửng ở độ cao 24.300m để nhận tín hiệu tốt hơn từ cả vệ tinh liên lạc bên trên và tháp di động dưới mặt đất, nhưng đây không phải phương pháp hoàn hảo. Vệ tinh tập trung sóng vô tuyến xuống Trái đất để có tín hiệu tối ưu trên mặt đất, do đó không đảm bảo lúc nào cũng thu được tín hiệu mạnh ở độ cao của khinh khí cầu thời tiết.

Vì vậy nhóm nghiên cứu cần cải thiện khả năng phát hiện và tốc độ để tính đến khả năng xảy ra lỗi này trong tương lai.