30.1.12
Giải cứu vệ tinh quân sự trị giá 2 tỷ dollar ngoài không gian
7.12.09
GPS vẫn chưa có đối thủ
Hiện nay chỉ còn 19 vệ tinh GLONASS trên quỹ đạo, và chỉ 15 trong số đó đang hoạt động. Trong khi đó, chỉ để hệ thống phủ sóng được trong phạm vi nước Nga đã cần 18 vệ tinh, còn trên phạm vi toàn cầu là 24. Ngoài ra, một lô 6 vệ tinh chuẩn bị được phóng lên cũng bị phát hiện có những lỗi kỹ thuật nghiêm trọng.
Thật ra thì GLONASS từng đạt được mức 24 vệ tinh vào 1995. Tuy nhiên việc thiếu kinh phí trầm trọng của quân đội Nga sau 1991 đã khiến cho GLONASS không còn được cấp thêm kinh phí, trong khi đó cứ mỗi 5-7 năm thì cần phóng vệ tinh mới thay thế. Do đó đến cuối 2002 thì chỉ còn 7 vệ tinh GLONASS còn hoạt động.
Nhưng dù sao thì GLONASS vẫn còn hứ hẹn hơn nhiều so với Galileo, một dự án tương tự của châu Âu. Cho tới nay mới chỉ có 2 vệ tinh thuộc hệ thống Galileo được đưa lên quỹ đạo, nếu theo kế hoạch thì đáng lẽ con số này phải là 4, trong khi kinh phí hiện nay đã gấp 2 lần dự toán. Theo như dự kiến thì trong vòng 10 năm tới, hệ thống sẽ hoàn chỉnh với 30 vệ tinh, và sẽ có độ tin cậy cao hơn tại các vùng vĩ độ cao và trong các đô thị có mật độ xây dựng cao.
Ngoài ra còn có hệ thống Beidu của TQ, hiện vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, với chỉ khoảng 4 vệ tinh đang hoạt động.
Lí do để các quốc gia tìm cách phát triển một hệ thống có thể cạnh tranh với GPS không chỉ là để độc lập trong các ứng dụng quân sự và còn vì lợi ích kinh tế. Theo ước tính giá trị kinh tế GPS đem lại mỗi năm lên tới 30 tỷ dollar. Đó là lí do mà GPS được mở cho mọi người có thể sử dụng với độ chính xác gần bằng với tín hiệu cho quân đội Mỹ. Việc các hệ thống như GLONASS, Galileo liên tục gặp chậm trễ trong việc triển khai càng khiến các nhà sản xuất thiết bị nản lòng và càng làm cho viễn cảnh những hệ thống này trong tương lai có thể cạnh tranh với GPS càng khó khăn. Đa số thiết bị có tích hợp bộ thu tín hiệu GLONASS hiện nay cũng đồng thời có thể nhận luôn tín hiệu của GPS. Đây có lẽ cũng là xu hướng trong tương lai, nếu như có nhiều hệ thống định vị vệ tinh cùng hoạt động vì chi phí sản xuất một bộ thu kép không đắt hơn bộ thu đơn nhiều trong khi việc sử dụng đồng thời 2 tín hiệu độc lập cho phép tăng độ chính xác và tin cậy.
2.6.09
GPS - Hải đăng trong không gian
Không lâu sau khi có thông tin cho rằng hệ thống định vị toàn cầu GPS sẽ phải tạm ngừng hoạt động trong tương lai gần vì không được bổ sung vệ tinh mới thay thế thì các quan chức lầu năm góc đã chính thức lên tiếng bác bỏ giả thuyết trên. Theo đó, số vệ tinh tối thiểu cần thiết để duy trì hoạt động của GPS 24/24 trên phạm vi toàn cầu là 24. Con số hiện nay là 31. Chương trình chế tạo vệ tinh GPS được thực hiện tốt, và các vệ tinh luôn có tuổi thọ cao hơn thiết kế, chưa kể còn một số vệ tinh dự phòng. Và theo lời của một quan chức thì xác suất xảy ra việc ngừng hoạt động còn nhỏ hơn xác suất trúng vé độc đắc.
GPS hiện là hệ thống vệ tinh định vị duy nhất hoạt động trên phạm vi toàn cầu, và đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong các hoạt động dân sự cũng như quân sự. Không chỉ giúp định hướng các phương tiện từ máy bay, tàu chiến đến thiết giáp và cả từng cá nhân người lính, GPS còn mở đường một thế hệ những vũ khí chính xác từ bom đến pháo binh, tạo ra một cuộc cách mạng trong tác chiến.
Và tất nhiên và cùng với đó, người ta cũng tìm cách phát triển công nghệ gây nhiễu GPS. Tuy vậy, việc gây nhiễu cũng là con dao 2 lưỡi, vì bản thân thiết bị gây nhiễu cũng là một nguồn phát tín hiệu chủ động, và nếu đối phương có khả năng tác chiến điện tử tốt, họ có thể dò ngược ra những nguồn này. Như trong cuộc chiến vùng vịnh lần 2, quân đội Iraq sử dụng những thiết bị gây nhiễu cơ động, nhưng cuối cùng vẫn bị phát hiện và tiêu diệt. Do đó, sử dụng 100 nguồn gây nhiễu nhỏ rải đều trên một khu vực lớn sẽ hiệu quả hơn một thiết bị công suất lớn. Khi bị gây nhiễu, các vũ khí thông minh sẽ chuyển từ GPS sang chế độ dẫn đường bằng quán tính, có độ chính xác thấp hơn.
Cao hơn gây nhiễu là việc giả tín hiệu, khiến cho bộ dẫn đường tin rằng mình đang nhận tín hiệu từ vệ tinh nhưng thật ra đó là tín hiệu giả của đối phương và khiến cho vũ khí rơi chệch mục tiêu. Tuy nhiên, việc tạo tín hiệu giả này phải mất nhiều thời gian, với độ lệch được tích tụ từ từ. Nếu bộ dẫn đường nhận thấy có độ sai lệch quá lớn giữa những lần xử lý tín hiệu, nó sẽ nhận biết đây là tín hiệu giả. Nếu có đủ thời gian, đối phương với khả năng tác chiến điện tử mạnh có thể điều khiển vũ khí tấn công ngược lại. Tuy vậy, đây là một công việc rất phức tạp và đòi hỏi một trình độ công nghệ rất cao.
Thực tế thì GPS và chống-GPS cũng giống như nhiều cuộc đua thanh kiếm-tấm khiên cổ điển trong quân sự. Giống như radar, ngay sau khi nó ra đời thì ngay lập tức những công nghệ chống radar cũng được phát minh, tuy vậy radar cũng tiếp tục tiến hóa và vai trò của nó vẫn ngày một quan trọng. Tương tự, GPS hôm nay hiển nhiên là có khả năng chống nhiễu tốt hơn vài năm trước nhờ những tiến bộ về các thiết bị điện tử cũng như phần mềm. Trong nhiều trường hợp, vấn đề tín hiệu vệ tinh yếu còn gây đau đầu hơn cả việc bị đối phương gây nhiễu.
RSN (Công nghệ định vị mặt đất tăng cường) mới được phát triển nhằm đối phó với cả việc gây nhiễu và tín hiệu yếu. Cơ bản thì RSN kết hợp các thuật toán, ứng dụng xác suất thống kê và cải tiếng angten để nhận cả tín hiệu GPS và từ nguồn khác, kết hợp lại để ước tính ra thông số bị thiếu khi mất tín hiệu, nếu phần mềm cho rằng thông số này chính xác hơn là chuyển sang back-up (tức là dùng quán tính) thì nó sẽ dùng RSN. Nguồn khác có thể là từ máy bay hoặc thiết bị phát sóng trên mặt đất.
Gần tương tự là công nghệ vệ tinh giả. Nói chung, công nghệ vệ tinh giả nhằm giả lập những ứng dụng của vệ tinh nhờ những thiết bị không đặt trong không gian. Trong trường hợp cụ thể để hỗ trợ GPS, một thiết bị vệ tinh giả bao gồm một bộ chống nhiễu GPS, tích hợp với bộ thiết bị đo quán tính, máy phát tín hiệu GPS, bộ nguồn, datalink. Các thiết bị này có thể đặt trên máy bay, UAV, trên mặt đất…Công nghệ này cung cấp khả năng chống nhiễu rất tốt trong một khu vực nhất định.
Một hướng đi nữa trong việc chống nhiễu là thiết kế lại angten, cho phép nó nhận biết hướng của tín hiệu nhiễu và không nhận tín hiệu từ hướng đó.
GPS có phiên bản quân sự, được mã hóa và độ chính xác cao và bản dùng cho dân sự không có mã hóa. Tuy nhiên, dưới thời TT Clinton, tín hiệu dân sự được cải tiến giảm sai số cho phép tín hiện dùng cho dân sự có độ chính xác gần bằng của quân sự. Hiện có nhiều nước đã phát triển những vũ khí chính xác sử dụng tín hiệu GPS dân sự, bao gồm cả Nga, TQ, Ấn độ…GPS dân sự hiển nhiên là dễ bị gây nhiễu hơn nhiều so với quân sự. Mặc dù ra đời sau, nhưng công nghệ vũ khí chính xác sử dụng vệ tinh lại rẻ tiền và ít phức tạp hơn công nghệ dẫn bằng laser ra đời trước đó. Vấn đề quan trọng là bạn có sở hữu một hệ thống vệ tinh định vị riêng hay không.
19.5.09
Hack vệ tinh quân sự
Mỹ và Brazil vừa phối hợp bắt giữ một số người đã sử dụng trái phép các vệ tinh liên lạc thuộc hệ thống FLTSATCOM. Hệ thống này gồm 8 vệ tinh được phóng lên quỹ đạo từ 1979-1989. Đến những năm 90, nó được thay thế bởi UFO, một hệ thống mới hơn. Cả 2 đều đóng vai trò là vệ tinh liên lạc cho hải quân Mỹ. Mặc dù không còn được sử dụng, và tuổi thọ theo thiết kế là 7 năm, vẫn còn 2 vệ tinh thuộc FLTSATCOM còn hoạt động được, sau hơn 20 năm kể từ ngày được phóng lên.
Không lâu sau khi hải quân Mỹ ngưng dùng FLTSATCOM, các tay chơi radio nghiệp dư ở Brazil khám phá ra rằng chỉ cần một chảo vệ tinh và biết đúng tần số, họ có thể sử dụng 2 vệ tinh còn lại của hệ thống. Khi nhận được tín hiệu từ mặt đất đúng tần số, chúng sẽ tự động chuyển tiếp xuống 1 khu vực rộng lớn bên dưới. Nhờ đó, những người chơi radio có thể liên lạc với nhau qua một khoảng cách rất xa.
Một người Brazil nhập cư vào Mỹ và vẫn sử dụng cách này đã bị phát hiện và phạt 20,000 dollar. Sau đó phía Mỹ yêu cầu nhà chức trách Brazil can thiệp, vì đó vẫn còn là tài sản của chính phủ Mỹ, hơn nữa, chúng vẫn có thể hữu dụng trong trường hợp khẩn cấp.
8.12.08
Trung Quốc và ISS
Vào ngày 27/9, tàu không gian Thần Châu tiến gần trạm không gia quốc tế ISS ở khoảng cách 45km. 2 trong số 3 phi hành gia đã thực hiện chuyến đi bộ trong không gian đầu tiên của TQ. Sau đó, một vệ tinh nhỏ. BX-1, nặng khoảng 40kg được thả ra từ Thầu Châu. Mặc dù được coi là một thí nghiệm khoa học, nhưng việc Thầu Châu đến quá gần ISS và thả ra một vật thể nhỏ, có thể tự cơ động, nhờ vào những động cơ phản lực nhỏ, xác nhận rằng đây là một cuộc thử nghiệm và khả năng chống vệ tinh của TQ. BX-1 có thể dễ dàng được sử dụng để tiêu diệt bất cứ vật nào nào trong không gian như ISS hay các vệ tinh quân sự.
Tất nhiên TQ phủ nhận điều này. Tuy vậy họ vẫn bị chỉ trích vì đến quá gần ISS, cũng như việc rốt cuộc thì họ cũng mất điều khiển BX-1.
Thần Châu, 7.8 tấn, gẩn như là một bản sao của tàu Soyuz của Nga, nhưng lớn hơn và hiện đại hơn. Cuộc đi bộ trong không gian đầu tiên được người Nga thực hiện tháng 3/1965. Người Mỹ sau đó 3 tháng. 4 năm sau, con người lần đầu thực hiện chuyến đi bộ trên bề mặt một thiên thể khác khi 2 phi hành gia tàu Apollo 11 đổ bộ xuống mặt trăng.
Màu sắc cho ảnh vệ tinh
Cục tình báo không gian Mỹ (NGA) hiện đang khá hài lòng với khoản góp vốn 237 triệu dollar của mình trong dự án nửa tỷ dollar chế tạo vệ tinh GeoEye nặng 2 tấn. Đây là một vệ tinh viễn thám thương mại, nhưng khách hàng lớn nhất là NGA, mỗi tháng mua 10 triệu dollar hình ảnh. Khách hàng lớn nữa chính là Google, sử dụng hình ảnh từ GeoEye cho Google Maps.
Điểm nổi trội của GeoEye là nó chụp được hình màu ở độ phân giải cao, 41cm. Mặc dù giới quân sự có những vệ tinh có độ phân giải gấp 10 lần (độ phân giải chính xác của vệ tinh KeyHole là bí mật) thì 41cm là đủ trong đa số trường hợp. Trong thực tế, Google Maps rất thông dụng với binh sĩ khi lên kế hoạch hoạt động vì nó có sẵn thay vì phải trải qua một quy trình dài để lấy được hình ảnh bảo mật từ giới tình báo.
Màu sắc là một lợi thế. Trong quá khứ, màu sắc bị hy sinh cho độ phân giải. Ngày nay, màu sắc lại được ưu tiên hơn. Giới quân sự cũng tin rằng những hình ảnh độ phân giải cao của Google Maps mang lại lợi ích cho mình ở khía cạnh khác. Bởi vì hàng ngàn người yêu thích quân sự trên thế giới thường xuyên mày mò trên Maps để truy tìm các địa điểm quân sự tại các nước như TQ, Bắc Hàn, Iran và tìm thấy nhiều điều thú vị. NGA và CIA không bình luận gì nhưng có vẻ như nhiều thứ mà các nhà nghiệp dư này tìm thấy đã bị bỏ sót trước kia.
NGA đầu tư một nửa GeoEye để có toàn quyền trong trường hợp xảy ra chiến tranh. Một thỏa thuận tương tự được ký với GeoEye 2, sẽ được phóng sau 2 năm nữa.