Chán công nghệ GPS, Mỹ bắt tay nghiên cứu công nghệ định vị mới

TGVN. Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) đang chiếm vị trí số một trong các công cụ chỉ đường và định vị. Thế nhưng, trong lĩnh vực quân sự, Bộ Quốc phòng Mỹ dường như đang mất dần niềm tin vào GPS do chí phí quá cao và kém an toàn.

TIN LIÊN QUAN
	Nhật Bản phóng thành công vệ tinh định vị mới
	Hàn Quốc và Mỹ lên kế hoạch diễn tập chống tấn công GPS từ Triều Tiên

chan cong nghe gps my bat tay nghien cuu cong nghe dinh vi moi

Sử dụng từ trường biến thiên là một trong những phương pháp đang được quân đội Mỹ nghiên cứu. (Nguồn: Top War)

Đắt tiền và dễ bị tấn công

Được biết mỗi vệ tinh GPS mới tinh tiêu tốn 223 triệu USD. Điều này chính trở ngại lớn nhất khiến Lầu Năm Góc cắt giảm ngân sách mua sắm thiết bị này trong những năm gần đây. Vấn đề thứ hai nghiêm trọng hơn là yếu điểm dễ bị tấn công và đe dọa của các loại loại vũ khí hiện đại, cụ thể là tên lửa bắn phá vệ tinh.

Tháng Tư vừa qua, quân đội Mỹ đã cáo buộc Nga thử tên lửa chống vệ tinh A-235 Nudol nhằm vào các vật thể không gian vũ trụ Mỹ. Theo ghi nhận của Lầu Năm Góc, các vệ tinh Kosmos-2542 và Kosmos-2543 của Nga đã “tiến lại bất thường” nhóm các vệ tinh do thám Keyhole/Chrystal, có thể gây nên các tình huống nguy hiểm trong vũ trụ. Người đứng đầu Bộ Chỉ huy Không Gian Quân đội Mỹ, ông John Raymond, đã nhận định về vụ thử tên lửa chống vệ tinh DA-ASAT phía Nga là "mối đe dọa đối với các hệ thống an ninh vũ trụ của Mỹ và các đồng minh" với mức độ ngày càng nghiêm trọng và nguy hiểm.

Tất cả những luận điểm trên khiến Bộ Quốc phòng Mỹ nhận định, trong trường hợp xảy ra xung đột, hệ thống vệ tinh không gian nói chung, cũng như thiết bị GPS có thể trở thành mục tiêu tấn công hàng đầu của các thế lực thù địch. Điều này nảy sinh hàng loạt trở ngại mang tính toàn cầu đối với chiến lược quân sự của Mỹ, vốn được cho là có thế mạnh về các trận đánh từ khoảng cách xa nhờ vào công nghệ GPS. Ngoài ra, không chỉ là sự đe dọa từ vũ khí chống vệ tinh mà còn liên quan đến các hoạt động quân sự “ngầm” tại các điểm nóng trên thế giới.

Năm ngoái, Bộ Quốc phòng Mỹ đã bắt được tín hiệu từ các tàu biển lạ tại vùng biển Biển Địa Trung Hải. Theo Lầu Năm Góc, hoạt động này được thực hiện nhằm mục đích” bao che” cho lực lượng Nga ở Syria. Ngoài ra phương Tây và Mỹ cũng cáo buộc đã phát hiện ít nhất 10.000 trường hợp đăng kí tài khoản giả mạo GPS. Các máy thu tín hiệu định vị bằng vệ tinh, sau đó nhận dữ liệu vị trí từ bên thứ ba, tuy nhiên chúng lại hiển thị tọa độ không tương ứng với vị trí máy chủ.

Đồng hồ nguyên tử - ưu tiên số 1

GPS từ lâu trở thành thiết bịnh định vị phổ biến trong nhiều lĩnh vực. (Nguồn: Top War)

Những năm gần đây, quân đội Mỹ coi đồng hồ nguyên tử (atomic clock) là một trong những lựa chọn thay thế đầu tiên. Năm 2012, Cơ quan Chỉ đạo các Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến Mỹ (DARPA) đã trình làng mẫu đồng hồ nguyên tử thế hệ đầu tiên C-SCAN, trang bị hệ thống định vị quán tính (inertial navigation system).

Đồng hồ này giúp xác định chính xác vị trí của từng máy bay chiến đấu, thiết bị và vũ khí mà vẫn có thể hoạt động hiệu quả ở khu vực không có sóng hoặc sóng vô tuyến mạnh. Hơn nữa, sai số đo trong hệ thống mới thấp hơn nhiều so với trường hợp dùng định vị vệ tinh GPS.

Về nguyên tắc, quân đội Mỹ sử dụng con quay hồi chuyển và cảm biến gia tốc (thường tích hợp trên smartphone để xác định hướng của thiết bị) trong trường hợp hệ thống GPS trục trặc. Vì vậy, nếu dùng đồng hồ nguyên tử sẽ giảm thiểu những rủi ro này đáng kể. Đặc biệt sẽ không không có sự can thiệp và gây nhiễu động từ các bên thứ ba như hệ thống GPS đại trà.

Tính ưu việt của công nghệ từ trường

Việc ứng dụng từ trường Trái đất trong việc định vị và theo dõi đối tượng đã được đề cập trong các công trình nghiên cứu và tham luận ở Nga trong vài thập kỉ trước. Các công nghệ đang được phát triển hiện nay dựa trên nguyên lí hoạt động của các máy đo từ trường – từ kế hiện đại với có vận tốc, độ nhạy và độ chính xác rất cao.

Dựa vào việc xem xét sự biến thiên của từ trường Trái đất, các nhà khoa học có thể xác định phương hướng dựa trên đặc điểm riêng biệt của từng khu vực, địa hình. Từ đó có thể đinh vị chính xác máy bay, tên lửa hoặc xe tăng thông qua các từ kế và bản đồ mô phỏng hình dạng từ trường Trái đất. Về cơ bản không khác so với hệ thống định vị vệ tinh GPS, nhưng độ chính xác của phương pháp từ tường có thể lên đến 10m. Các tham số của từ trường không phụ thuộc vào hoạt động mặt trời, thời điểm các mùa trong năm và điều kiện thời tiết.

Mặc dù sỡ hữu nhiều tính năng ưu việt nhưng phương pháp này vẫn có nhiều vấn đề bất cập Thứ nhất, để tiến hành chiến tranh trên lãnh thổ của kẻ thù, cần phải có bản đồ từ trường chính xác của khu vực đó. Việc đo đạc từ tường bằng vệ tinh không thể thực hiện được vì độ cao quá lớn so với mặt đất.

Một giải pháp được cho là “khả quan” là lắp đặt máy đo từ tường ẩn và hệ thống ghi nhận kết quả phản hồi bên trong các máy bay dân dụng.Tuy nhiên, nếu đối chiếu với bất kỳ bản đồ về giao thông hàng không, kế hoạch này trở nên bất khả thi. Bởi sẽ có những vùng lãnh thổ rộng lớn mà không có đường bay nào đi qua. Hơn nữa tầm bay của các máy bay dân dụng vẫn còn rất cao nên khó lòng ghi nhận hết những đặc điểm chi tiết của khu vực mà chúng bay qua.

Bên cạnh đó, các từ kế liên tục bị nhiễu loạn bởi tiếng ồn, đặc biệt xuất phát chính từ máy bay. Hiện các nhà khoa học Mỹ đang cố gắng giải quyết vấn đề loại bỏ tiếng ồn bằng các thuật toán trí tuệ nhân tạo tại Viện Công nghệ Massachusetts.

Ngoài ra, trong những tình huống giao tranh căng thẳng, các vụ nổ bom, súng đạn, cũng như các xung điện từ phát ra từ các thiết bị quân sự tham chiến cũng gây cản trở hoạt động của máy đo từ trường.