Hai đối thủ nặng ký đe dọa sự thống trị của hệ thống GPS Mỹ

Hệ thống GLONASS của Nga

Chương trình phát triển hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu GLONASS (Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) của Nga do Tập đoàn Roskosmos triển khai xây dựng từ năm 1982.

Tháng 9/1993, GLONASS chính thức được đưa vào sử dụng, từ năm 2010 phủ sóng trên toàn bộ lãnh thổ Nga, đến tháng 10/2011 bắt đầu cung cấp dịch vụ toàn cầu và đến 2012 đạt khả năng khai thác 100%.

Ảnh: Fayllar.org

Để GLONASS hoạt động chính xác, đưa ra thông số chuẩn về vị trí bất kỳ trên lãnh thổ Nga, cần có 18 vệ tinh, và để định vị một vị trí bất kỳ trên Trái đất phải cần 24 vệ tinh, chuyển động trên quỹ đạo ở độ cao 19.100km và góc nghiêng 64,8°.

Đến nay, Nga đã triển khai 90 vệ tinh để duy trì hoạt động của GLONASS, tuổi thọ trung bình của mỗi vệ tinh là 4,5 năm. Các vệ tinh thế hệ đầu chỉ tồn tại trong 3 năm, nhiều vệ tinh chỉ khai thác được vài tháng. Từ 2015, Nga triển khai thế hệ vệ tinh GLONASS-K, còn hiện nay sử dụng vệ tinh GLONASS-M có thời hạn hoạt động 7 năm.

Dự kiến, tới năm 2025, Nga sẽ đưa vào sử dụng thế hệ vệ tinh GLONASS-KM có trọng lượng nhỏ hơn, thời gian khai thác khoảng 10 năm, độ chính xác cao hơn.

Sự phát triển của hệ thống GLONASS một phần lớn xuất phát từ sự lo ngại của Nga trước khả năng hệ thống GPS của Mỹ chiếm lĩnh thị trường định vị vệ tinh. Đặc biệt, sự thống trị của GPS tạo ra những lợi thế quân sự chiến lược cho Mỹ, ví như, nó có thể làm sai lệch tín hiệu, gửi thông tin giả tới cho lực lượng vũ trang Nga.

Hiện do Bộ Tư lệnh Hàng không-Vũ trụ thuộc Bộ Quốc phòng Nga điều hành, hệ thống GLONASS cung cấp tín hiệu quân sự bí mật quy mô toàn cầu cho quân đội Nga, phục vụ cho việc định hướng lực lượng cũng như dẫn đường chính xác cho các loại vũ khí chiến lược, đặc biệt là tên lửa đạn đạo xuyên lục địa.

Nhiều hệ thống vũ khí chiến thuật cũng có thể sử dụng GLONASS. Điển hình, tên lửa hành trình chống hạm Kalibr 3M-14TE, tên lửa đối hạm KCT-15, pháo tự hành Koalitsiya-SV, bom dẫn đường vệ tinh KAB-500S-E, tên lửa chiến thuật đa năng Tornado-S… đều trang bị đạn được điều khiển bởi GLONASS.

Ngoài ra, với việc được đầu tư xây dựng các trạm mặt đất và tạo khả năng tích hợp hoạt động với các hệ thống định vị khác, hệ thống GLONASS còn mở rộng quyền truy cập miễn phí cho tất cả người sử dụng trên thế giới.

Theo kế hoạch ban đầu, khi GLONASS đạt được công suất thiết kế, độ chính xác (+/-5-7m) và chất lượng tín hiệu sẽ tương đương với GPS của Mỹ. Thậm chí, theo đánh giá của một số chuyên gia, GLONASS còn có một số đặc tính hơn hẳn GPS.

Hiện tại, nhiều quốc gia quan tâm đến ứng dụng GLONASS như là một hệ thống tương ứng song song với GPS, đảm bảo không bị phụ thuộc hoàn toàn vào GPS. Các biên bản thỏa thuận về ứng dụng GLONASS đã được ký với Tây Ban Nha, Ấn Độ, Belarus, Nam Phi, Brazil... và một số quốc gia thuộc khối Ảrập.

Hướng phát triển cho mục đích dân sự của GLONASS đã tạo ra rất nhiều lợi ích cho kinh tế. Chỉ tính riêng lĩnh vực vận tải, GLONASS cho phép tiết kiệm được 25% nguyên liệu đốt, các hành trình vận tải được thiết lập có tính kinh tế hơn với nhiều sự lựa chọn, có khả năng hạn chế việc thất thoát hàng hóa.

Các bộ nhận tín hiệu giúp giảm thiểu tối đa tai nạn, hỏng hóc trên đường, đảm bảo thời gian cho các đội cứu trợ, rút ngắn thời gian tìm kiếm, tăng cường khả năng phát hiện tội phạm…

Trong quá trình phát triển, các nhà thiết kế Nga đã lắp đặt hệ thống bắt sóng tín hiệu từ hệ thống GALILEO của Liên minh châu Âu (EU) để tăng độ chính xác của hệ thống. Đây cũng được coi là một ưu điểm của GLONASS.

Hệ thống GALILEO của châu Âu

Từ giữa những năm 1990, Hiệp hội Hàng không vũ trụ Cộng đồng chung châu Âu (ESA) và Ủy ban châu Âu nghiên cứu phát triển hệ thống định vị toàn cầu, đáp ứng nhu cầu về các dịch vụ ứng dụng của hệ thống này trong hiện tại và tương lai. Ngoài ra, phát triển một hệ thống riêng giúp EU không phụ thuộc vào những hệ thống đang khai thác hiện tại như GPS của Mỹ.

Hệ thống GALILEO tận dụng những đặc tính trợ giúp sẵn có của GPS và GLONASS, đồng thời chỉnh sửa lại các thông số từ các dịch vụ của hai hệ thống trên cung cấp. Các thông số bao gồm độ chính xác, khả năng truy cập, tính liên tục và độ tin cậy.

GALILEO được khai thác kết hợp với GPS và GLONASS, đồng thời cũng có sự độc lập riêng. Khác với GPS và GLONASS, GALILEO là một hệ thống định vị được điều hành và quản lý bởi các tổ chức phi quân sự.

Hiện GALILEO có 30 vệ tinh (27 vệ tinh hoạt động và 3 vệ tinh dự phòng). Các vệ tinh được phóng lên 3 quỹ đạo khác nhau có độ cao là 23.222km, góc nghiêng 56 độ. Mỗi vệ tinh có trọng lượng 675kg, tuổi thọ thiết kế khoảng 12 năm, năng lượng từ pin mặt trời tại thời điểm tuổi thọ thiết kế là 1.500W.

Các vệ tinh gửi 10 tín hiệu trong 3 dải tần, được ký hiệu từ 1 đến 10. Các tín hiệu 1, 2, 3, 4, 9, 10 được cung cấp cho tất cả các đối tượng sử dụng, tuỳ theo hệ thống máy móc, phương tiện nhận tín hiệu của người dùng. Các tín hiệu còn lại (5, 6, 7, 8) được mã hóa và chỉ những đơn vị hoạt động thương mại cũng như một số trung tâm ứng dụng công cộng mới được tiếp cận.

Một phần các tín hiệu không chứa thông tin được dùng để làm nhiệm vụ xác định chỉnh sửa, nhằm tăng độ chính xác cho hệ thống. Đây là một ưu điểm lớn, quan trọng của GALILEO, trong khi các tần số dùng để so sánh, đối chiếu trong GPS không được truy cập tự do, vì vậy có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của các phép đo.

Hệ thống mặt đất của GALILEO bao gồm 5 trạm điều khiển, đảm bảo kiểm soát thông tin liên tục 2 chiều với tất cả các vệ tinh. Các trạm điều khiển mặt đất có nhiệm vụ kiểm tra tình trạng kỹ thuật của các vệ tinh, bổ sung các tham số thiếu trong việc thiết lập vệ tinh, đồng thời điều khiển chức năng của toàn hệ thống.

Việc thu thập thông tin, dữ liệu được truyền về trung tâm điều khiển, tại đó sẽ tiến hành phân tích thông tin, trên cơ sở đó truyền tải đến các vệ tinh thông qua 10 trạm trung gian được gọi là ULS.

Nguyên Phong

Những “mắt thần” trên quỹ đạo của Mỹ

Nhờ những vệ tinh, “con mắt quan sát” trên quỹ đạo, quân đội Mỹ dễ dàng xác định thời gian, thông tin liên lạc và định hướng giúp họ cùng vũ khí, trang bị vượt qua hàng trăm km trên chiến trường có điều kiện khắc nghiệt.

Trung Quốc phóng tên lửa đưa nhiều vệ tinh lên không gian

Trung Quốc hôm 11/6 đã tiến hành phóng tên lửa đẩy Trường Chinh 2D (CZ-2D) mang theo bốn vệ tinh lên không gian.