Tìm hiểu về Hệ thống định vị toàn cầu của Nga (GLONASS)

Ngày nay, hệ thống định vị toàn cầu của Nga (GLONASS) được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Thế nhưng, bạn có biết về lịch sử phát triển, cũng như điểm đặc biệt của hệ thống định vị toàn cầu này? Hãy cùng Đất Hợp tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!

Hệ thống định vị toàn cầu của Nga là gì?

Hệ thống định vị toàn cầu (được gọi đầy đủ với tên gọi là hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu, tên tiếng Anh là Global Navigation Satellite System – GNSS) là tên gọi chung cho các hệ thống định vị trên toàn thế giới. Hệ thống định vị toàn cầu được ứng dụng phổ biến cho nhiều ngành nghề và lĩnh vực như: Quân sự, trắc địa, thủy đạc, giao thông (đường bộ, đường thủy và hàng không), đời sống cá nhân (điện thoại di động, máy tính bảng, laptop,…), cùng nhiều lĩnh vực khác.

GLONASS là hệ thống định vị toàn cầu của Nga – Một hệ thống định vị được phát triển bởi quân đội Nga. Hệ thống định vị toàn cầu của Nga (GLONASS – Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) hoạt động dựa trên những vệ tinh trong không gian bay xung quanh trái đất. Hệ thống cung cấp các dịch vụ định vị, dẫn đường và xác định thời gian một cách chính xác cao, đáng tin cậy, miễn phí và tất cả mọi người trên thế giới đều có thể sử dụng.

Hình 1. Hệ thống định vị toàn cầu của Nga hoạt động dựa vào vệ tinh bay xung quanh Trái Đất.

Lịch sử phát triển Hệ thống định vị toàn cầu của Nga

Hệ thống định vị toàn cầu của Nga (GLONASS) được phát triển từ năm 1967, bao gồm các cột mốc quan trọng như sau:

• Năm 1976: Tàu vũ trụ đầu tiên mang tên “Cyclone” của Liên Xô được phóng lên quỹ đạo. Đánh dấu bước khởi đầu cho hệ thống định vị quỹ đạo thấp đầu tiên của Liên Xô. Hệ thống bao gồm bốn vệ tinh, được đặt vào quỹ đạo tròn với độ cao 1000 kilomet, độ nghiêng 83 độ và có khả năng cung cấp dữ liệu định vị với độ chính xác là vài trăm mét.
• Năm 1982: Những chuyến bay thử nghiệm hệ thống định vị vệ tính tại độ cao 20000 kilomet, hệ thống được gọi với tên GLONASS được bắt đầu bằng việc phóng Kosmos-1413, Kosmos-1414 và Kosmos-1415.
• Năm 1991: GLONASS được tiếp tục và là hệ thống định vị toàn cầu của Nga. Nga tuyên bố hệ thống định vị toàn cầu GLONASS được đưa vào hoạt động vào năm 1993 và được đưa đến trạng thái tối ưu với 24 vệ tinh hoạt động trong năm 1995.
• Sau khoảng thời gian hoàn thành: Hệ thống bị rơi vào tình trạng hư hỏng, cùng với đó là sự sụp đổ của nền kinh tế nước Nga, từ đó ngành công nghiệp vũ trụ bị ảnh hưởng chi phí tài trợ.
• Năm 2000: Tổng thống Vladimir Putin đã tập trung rót thêm nhiều kinh phí nhằm mục đích vực lại hệ thống định vị toàn cầu của Nga.
• Năm 2007: Tổng thống nước Nga – Putin – đã ký sắc lệnh về hệ thống định vị toàn cầu nước Nga (GLONASS) sẽ cung cấp dịch vụ miễn phí dành cho mọi người dùng trên toàn thế giới.

Hình 2. Hệ thống định vị toàn cầu của Nga được phát triển từ 1967.

Đặc điểm Hệ thống định vị toàn cầu của Nga

– Hoạt động ổn định với ba thành phần chính (Cơ sở hạ tầng trong không gian, hệ thống định vị dưới mặt đất và thiết bị nhận tín hiệu)

GLONASS – hệ thống định vị toàn cầu của Nga – hoạt động dựa trên ba thành phần chính: Cơ sở hạ tầng trong không gian, hệ thống định vị dưới mặt đất và thiết bị nhận tín hiệu (smartphone, hệ thống định vị, dẫn đường xe hơi,…). Ba thành phần này giúp hệ thống hoạt động ổn định.

• Cơ sở hạ tầng trong không gian:

Cơ sở hạ tầng trong không gian bao gồm các chòm sao vệ tinh (mỗi chòm sao có nhiều vệ tinh). Nhóm vệ tinh này hoạt động trên cùng một hệ thống và được điều khiển bởi người quản lý thông qua các phần mềm, thiết bị. Chúng được đặt trên các quỹ đạo bay nhờ đó có thể được sử dụng để định vị trên toàn bộ Trái Đất.

• Hệ thống định vị dưới mặt đất:

Hệ thống định vị dưới mặt đất tương tác với các vệ tinh giúp tăng độ chính xác và tốc độ thu thập thông tin của các vệ tinh. Hệ thống này được phủ rộng, trải đều trên khắp thế giới nhằm đảm bảo tính chính xác của việc định vị.

Sự khác biệt của GLONASS chính là những hệ thống định vị dưới mặt đất này chủ yếu nằm tại Nga, Cuba, Brazil và Nam Cực. Trong năm 2014, GLONASS đã có thêm 7 hệ thống định vị dưới mặt đất nằm bên ngoài nước Nga. Đồng thời, Nga cũng đã đồng ý trong việc mở các mạng định vị dưới mặt đất tại Trung Quốc, đưa GLONASS trở thành sự lựa chọn ngang bằng với GPS.

• Thiết bị nhận tín hiệu:

Thông qua kết nối tới máy chủ, chòm sao vệ tinh và hệ thống định vị dưới mặt đất tạo thành lưới tam giác, qua đó xác định vị trí của thiết bị nhận. Các thiết bị nhận tương thích với GLONASS có thể là Smartphone, hệ thống dẫn đường xe hơi,… Những thiết bị nhận tín hiệu dùng GLONASS sử dụng tín hiệu từ tối thiểu bốn vệ tinh để tính toán. Những tín hiệu được gửi trong khoảng thời gian chính xác với thời gian mà thiết bị định vị phát ra.

Hình 3. Ba thành phần chính trong hệ thống định vị toàn cầu của Nga.

– Phát triển qua 5 phiên bản

Hệ thống định vị toàn cầu của Nga (GLONASS) có 5 phiên bản khác nhau, được nghiên cứu để cải tiến theo từng giai đoạn, thời kỳ khác nhau:

• GLONASS: Được phóng năm 1982, phục vụ định vị thời tiết, đo vận tốc, thời gian ở mọi nơi trên thế giới hoặc không gian ở gần Trái Đất của quân đội, cũng như các tổ chức chính thức.
• GLONASS-M: Ra mắt vào năm 2003 bổ sung mã dân sự thứ hai, giúp các nhà khảo sát thu tín hiệu vệ tinh, phục vụ đo vẽ bản đồ.
• GLONASS-k: Thêm tần số dân dụng thứ ba, đến năm 2011 có thêm ba loại là k, k1 và k2.
• GLONASS-K2: Được ra mắt sau năm 2015.
• GLONASS-KM: Đang trong giai đoạn nghiên cứu, dự kiến ra mắt sau năm 2025.

Hình 4. Thông tin chi tiết 5 phiên bản của GLONASS.

– Tương thích với hai phương pháp truy cập FDMA và CDMA

Ban đầu, hệ thống định vị toàn cầu của Nga sử dụng phương pháp truy cập đa tần FDMA – Frequency Division Multiple Access Method – với 25 kênh cho 24 vệ tinh. Phương pháp này tương đối phổ biến nhưng hạn chế về việc nhiễu và gián đoạn tín hiệu. Đến năm 2008. GLONASS sử dụng phương pháp CDMA – Code Division Multiple Access Technique – để tương thích với các vệ tinh GPS, tăng cường tốc độ truyền và tiện lợi hơn.

Hiện nay, sau nhiều lần nghiên cứu và cải tiến, hệ thống định vị toàn cầu của Nga (GLONASS) đã đạt được hiệu suất làm việc và độ chính xác ngang bằng với hệ thống định vị toàn cầu GPS.

Bên cạnh đó, khác với GPS hay Galileo, mỗi vệ tinh GLONASS sử dụng một tần số khác nhau. Mỗi vệ tinh GLONASS được truyền một mã C/A nhằm định vị tiêu chuẩn trên L1, một mã P (chỉ có sẵn cho mục đích quân sự) nhằm định vị chính xác trên L1 và L2.

– Hoạt động trên 3 dải tần số

Hệ thống định vị toàn cầu của Nga (GLONASS) có khả năng hoạt động trên 3 dải tần số:

• Băng tần G1: 1589,0625 MHz đến 1605,375 MHz.
• Băng tần G2: 1242,9375 MHz đến 1248,625 MHz.
• Băng tần G3: 1201 MHz.

Hình 5. Dải tần số hoạt động của GLONASS và các hệ thống định vị khác.

Mong rằng qua bài viết trên bạn đã có được những thông tin hữu ích về hệ thống định vị toàn cầu của Nga (GLONASS). Tại Việt Nam, hệ thống định vị toàn cầu của Nga được ứng dụng trong xây dựng lưới trắc địa, trắc địa công trình hay trắc địa bản đồ. Liên hệ ngay HOTLINE 0903 825 125 để được tư vấn về các thiết bị định vị vệ tinh GNSS thu tín hiệu tốt nhất và phù hợp nhất với nhu cầu công việc của bạn.

>>> Xem thêm: Công nghệ Trimble ProPoint GNSS, một nâng cấp mới cho thiết bị định vị GNSS Trimble

Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ:

CÔNG TY TNHH ĐẤT HỢP
Địa chỉ: Số 2, Đường số 4, Khu nhà ở Vạn Phúc 1, P. Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP. HCM
Tel: (028).3.6208.606
Mobile: 0903 825 125
Email: cskh@dathop.com.vn
Website: https://dathop.com/  –  https://dathop.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/congtydathop