Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) đã trở thành xương sống cho mọi dịch vụ định vị, từ điện thoại thông minh đến máy bay. Tuy nhiên, điều gì sẽ xảy ra nếu mạng lưới GPS ngừng hoạt động? Ngành công nghiệp phát thanh truyền hình đang đề xuất một ý tưởng đầy hứa hẹn: sử dụng các tháp phát sóng truyền hình làm hệ thống định vị dự phòng.
Sinclair Inc đang giới thiệu Hệ thống Định vị Phát sóng (Broadcast Positioning System – BPS) tại Triển lãm Hiệp hội Phát thanh Truyền hình Quốc gia (NAB) ở Las Vegas. Công nghệ này sử dụng eLoran, một kỹ thuật định vị tầm xa dựa trên các tháp phát sóng mặt đất thay vì vệ tinh trên quỹ đạo Trái Đất. BPS biến các tháp phát sóng truyền hình thành các trạm định vị cho các thiết bị khác, với điều kiện tháp đó đã được nâng cấp để phát sóng theo chuẩn ATSC 3.0, còn được gọi là NextGen TV.
Công nghệ BPS được phát triển bởi Hiệp hội Phát thanh Truyền hình Quốc gia (NAB), sử dụng kỹ thuật Enhanced LORAN (eLoran) tương tự để định vị mặt đất. Kỹ thuật này đã được thử nghiệm thành công bởi Trung Quốc, Hàn Quốc và nhiều quốc gia khác. LORAN ban đầu được Hoa Kỳ và Vương quốc Anh phát triển trong Thế chiến thứ hai để theo dõi vị trí của các đoàn tàu vận tải và máy bay tuần tra. Phiên bản eLoran cải tiến tận dụng công nghệ máy phát và bộ thu hiện đại để nâng cao độ chính xác. BPS được báo cáo có độ chính xác ±8 mét, tương đương với phạm vi khoảng ±4.9 mét mà hầu hết điện thoại thông minh sử dụng GPS đạt được. Tuy nhiên, nó không thể sánh với độ chính xác cấp milimét mà các thiết bị thu nâng cấp có thể đạt được trong điều kiện tối ưu.
Tầm Quan Trọng Của Hệ Thống Dự Phòng GPS
BPS và tất cả các triển khai eLoran khác chủ yếu được thiết kế để làm hệ thống dự phòng trong trường hợp mạng lưới GPS gặp sự cố. Hiện tại, có 31 vệ tinh GPS đang hoạt động trên quỹ đạo Trái Đất. Nếu một số lượng đáng kể các vệ tinh này đột ngột ngừng hoạt động, độ chính xác của mạng lưới sẽ giảm mạnh hoặc ngừng hoạt động hoàn toàn. Điều này sẽ gây ra hỗn loạn cho giao thông vận tải dân sự và quân sự, cũng như bất kỳ hệ thống nào sử dụng GPS để đồng bộ hóa thời gian. Mặc dù GPS thuộc sở hữu và vận hành của Hoa Kỳ, nhưng nó được cung cấp miễn phí cho mọi người trên toàn thế giới.
Minh họa mạng lưới vệ tinh GPS bao quanh Trái Đất, thể hiện các hệ thống định vị toàn cầu.
Ông Sam Matheny, Phó Chủ tịch điều hành Công nghệ và Giám đốc Công nghệ của NAB, cho biết trong một thông cáo báo chí: “Thông qua các công nghệ như Hệ thống Định vị Phát sóng (BPS), được kích hoạt bởi ATSC 3.0, các đài phát thanh truyền hình có thể cung cấp một giải pháp linh hoạt để hỗ trợ cơ sở hạ tầng quan trọng của Mỹ trước những mối đe dọa ngày càng tăng đối với GPS. Việc kết hợp BPS với eLoran mang đến một giải pháp thay thế GPS hoàn toàn trên mặt đất, đa tần số và có khả năng phục hồi cao.”
Hiện đã có các hệ thống dự phòng cho GPS, nhưng chúng chủ yếu là các chòm sao vệ tinh khác. Nga vận hành mạng lưới GLONASS độc lập của mình, Trung Quốc có BeiDou, và Liên minh Châu Âu có Galileo. Nhật Bản và Ấn Độ cũng có các mạng lưới vệ tinh phủ sóng một phần toàn cầu. Nhiều thiết bị sử dụng GPS cũng có thể kết nối với các mạng này, và đôi khi chúng sử dụng Wi-Fi và các hệ thống mặt đất khác để cải thiện độ chính xác. Ví dụ, iPhone 16 hỗ trợ GPS, GLONASS, Galileo, QZSS và BeiDou, và độ chính xác có thể được tăng cường hơn nữa ở một số khu vực bằng cách sử dụng Bluetooth và Wi-Fi.
Quan trọng là, để BPS hoạt động hiệu quả, các đài truyền hình phải triển khai hỗ trợ ATSC 3.0, nhưng quá trình triển khai ATSC 3.0 hiện vẫn chưa thuận lợi. Hầu hết các TV, hộp DVR và các bộ dò TV khác ở Hoa Kỳ vẫn đang sử dụng ATSC 1.0. Một phần nguyên nhân là do các yêu cầu DRM không hiệu quả trong ATSC 3.0. LG từng là một nhà ủng hộ mạnh mẽ tiêu chuẩn mới này, nhưng sau một tranh chấp bằng sáng chế kéo dài, họ đã ngừng bán TV hỗ trợ ATSC 3.0 tại Hoa Kỳ.
Các công ty phát sóng, như những đơn vị đang giới thiệu tiềm năng của BPS, đang thúc đẩy FCC ban hành các quy định yêu cầu tất cả TV ở Mỹ phải hỗ trợ ATSC 3.0. Mục tiêu cuối cùng là ngừng phát sóng ATSC 1.0, điều này sẽ cho phép ATSC 3.0 phát huy hết tiềm năng với băng thông lớn hơn. Tuy nhiên, bất kỳ ai sở hữu TV cũ và hộp OTA sẽ phải mua thiết bị mới, tương tự như quá trình chuyển đổi sang truyền hình kỹ thuật số vào năm 2009.
Kết Luận
Hệ thống định vị BPS với nền tảng eLoran và chuẩn ATSC 3.0 mang đến một giải pháp tiềm năng, mạnh mẽ để tăng cường khả năng phục hồi của hệ thống định vị toàn cầu, giảm thiểu rủi ro phụ thuộc vào GPS. Dù có những thách thức không nhỏ trong quá trình triển khai rộng rãi ATSC 3.0, tiềm năng của BPS trong việc bảo vệ cơ sở hạ tầng quan trọng và đảm bảo an ninh định vị là rất lớn. Thuthuatso.net sẽ tiếp tục cập nhật những thông tin mới nhất về sự phát triển của công nghệ BPS và ảnh hưởng của nó đến tương lai của định vị.
Nguồn: BusinessWire
