Phòng thí nghiệm Điều hướng khám phá tương lai của Galileo – và hơn thế nữa

José Antonio Garcia Molina, trưởng bộ phận Kỹ thuật và Hệ thống Định vị Vô tuyến của ESA, giải thích: “Phòng thí nghiệm Nav là nền tảng cho việc thiết kế và phát triển Galileo Thế hệ thứ nhất và là yếu tố chính cho các hoạt động của Galileo Thế hệ thứ hai đang diễn ra. Chúng tôi hiện đang phát triển và đánh giá các bộ thu thử nghiệm của người dùng cho thế hệ vệ tinh sắp tới này, vì vậy chúng tôi phải mô phỏng các tín hiệu và dịch vụ mới mà chúng được thiết kế cho, với tín hiệu 6G trên mặt đất và hơn thế nữa là cung cấp vùng phủ sóng dự phòng.”

Paolo Crosta, đứng đầu phần Xác thực hệ thống định vị và phân đoạn người dùng thương mại của ESA, cho biết thêm: “Cách tiếp cận tương tự là cần thiết với Galileo Thế hệ thứ nhất. Chúng tôi đã bắt đầu thử nghiệm những máy thu đầu tiên của mình nhiều năm trước khi có chòm sao, bởi vì chúng tôi cần một cách để khám phá những lợi ích mà chúng sẽ mang lại khi chúng được đưa vào sử dụng.”

Từ Phòng thí nghiệm Điều hướng của ESA đến điện thoại thông minh của bạn

của ESA phòng thí nghiệm hải quân nằm ở một góc của trung tâm kỹ thuật ESTEC của ESA ở Hà Lan. Mái nhà của nó là một rừng ăng-ten, thực hiện giám sát thời gian thực tất cả các chòm sao vệ tinh trên thế giới: không chỉ Galileo của châu Âu mà cả GPS của Hoa Kỳ, Beidou của Trung Quốc, Glonass của Nga. Ngay cả các vệ tinh từ Hệ thống vệ tinh Quasi Zenith khu vực của Nhật Bản, nhìn trộm từ phía bên kia của thế giới, cũng có thể theo dõi được.

Phòng thí nghiệm thường làm nên lịch sử satnav, với tư cách là địa điểm sửa lỗi định vị Galileo đầu tiên vào ngày 12 tháng 3 năm 2013 và gần đây là bản sửa lỗi Galileo được xác thực ban đầu và bản sửa lỗi Độ chính xác cao đầu tiên của Galileo – xác thực phương pháp dựa trên việc cập nhật liên tục các sửa lỗi định vị được nhúng trong tín hiệu Galileo.

Hơn nữa, ngày nay, vai trò của Phòng thí nghiệm Nav vượt xa chính Galileo để chuẩn bị các nhiệm vụ điều hướng ESA mới, bao gồm chòm sao trình diễn quỹ đạo LEO-PNT mới và chương trình Moonlight để mở rộng các dịch vụ viễn thông và điều hướng lên Mặt trăng.

Đồng thời, nhóm đã theo dõi hoạt động của Galileo trên cơ sở có hệ thống trong thập kỷ qua, song song với Trung tâm tham khảo Galileo bên cạnh, được điều hành bởi Cơ quan EU về Chương trình Vũ trụ, EUSPA – Nhà điều hành của Galileo.

Nhóm đã có thể chứng minh sự cải thiện ổn định trong nhiều năm về hiệu suất định vị khi các vệ tinh, trạm mặt đất và các cải tiến mới được thêm vào hệ thống – từ định vị theo chiều ngang 10-15 m vào năm 2013 đến độ chính xác ở mức mét hiện nay trong các môi trường đầy thách thức như Cảnh quan đô thị.

Nav Lab trên bánh xe

Kỹ sư tần số vô tuyến Michelangelo Albertazzi giải thích: “Chúng tôi có thể thử nghiệm cho nhiều trường hợp người dùng. “Chúng tôi có một cặp xe tải di động để thử nghiệm phương tiện – thường là lái xe quanh đây và trung tâm Rotterdam – cũng như một bệ máy bay không người lái và ba lô dành cho người đi bộ. Một trong những điểm mạnh của Lab là tính linh hoạt của nó.”

Khả năng giám sát của Phòng thí nghiệm cũng mở rộng trên toàn thế giới, với Cơ sở Giám sát Thời gian và trắc địa giám sát mạng lưới các trạm cảm biến toàn cầu để kiểm tra độc lập về hiệu suất của Hệ thống Vệ tinh Định vị Toàn cầu (GNSS) – việc đánh giá đúng các dịch vụ vệ tinh đòi hỏi kiến ​​thức có thẩm quyền về các vệ tinh nguồn chúng tôi.

Điện thoại thông minh tìm đường

Về phía người dùng, ngày nay có bốn tỷ điện thoại thông minh hỗ trợ Galileo đang được sử dụngvà Nav Lab đã đóng một vai trò quan trọng trong việc biến điều đó thành hiện thực.

Paolo cho biết thêm: “Bắt đầu từ năm 2013, với sự hợp tác của EUSPA ngày nay, chúng tôi bắt đầu thực hiện các đánh giá về khả năng tương thích Galileo của các máy thu GNSS trên thị trường đại chúng.

“Nhiệm vụ đó kéo dài cho đến ngày nay, được chia sẻ với Liên minh Châu Âu Trung tâm nghiên cứu chung ở Ý. Sự tương tác này có giá trị cho cả hai bên; các nhà sản xuất có cách để đánh giá hiệu suất của họ so với các đối thủ cạnh tranh, trong khi chúng tôi hiểu rõ hơn về các ưu tiên thương mại. Ví dụ: tầm quan trọng mà họ đặt vào việc đạt được bản sửa lỗi ban đầu nhanh chóng, điều này đã truyền cảm hứng cho cải tiến I/NAV Galileo gần đây.”

Vai trò của họ đã mang lại cho Phòng thí nghiệm một vị trí quan trọng trong việc tiếp quản thị trường đại chúng của Galileo. Ủy ban Châu Âu đã cung cấp Dịch vụ ban đầu của Galileo vào cuối năm 2016, sau đó tiến độ đã diễn ra nhanh chóng. “Chiếc điện thoại đầu tiên hỗ trợ Galileo là điện thoại thông minh BQ của Tây Ban Nha – chúng tôi vẫn còn một chiếc ở đây. Galileo cung cấp các tín hiệu tần số kép ngay từ đầu, điều này đã trở thành một động lực lớn, bởi vì bản thân GPS không có đủ vệ tinh tần số kép để khiến nó trở nên đáng giá.”

Sử dụng hai tần số, giúp giảm đa đường – lỗi do tín hiệu phản xạ trong khu vực xây dựng – cũng như bù nhiễu hình thành tầng điện ly, lớp hoạt động điện của khí quyển Trái đất. Tiếp nối nhiều mẫu Android, Apple đã phát hành điện thoại thông minh GNSS tần số kép đầu tiên của riêng họ, iPhone 14 Pro và Pro Max, vào mùa thu năm ngoái.

Phản ánh vai trò then chốt của Phòng thí nghiệm Nav trong điều hướng châu Âu, một kế hoạch mở rộng hiện đang được tiến hành, nhằm tăng gấp đôi diện tích tổng thể của nó.

Giới thiệu về Galileo

Galileo hiện là hệ thống định vị vệ tinh chính xác nhất thế giới, phục vụ gần bốn tỷ người dùng trên toàn cầu kể từ khi gia nhập Dịch vụ ban đầu. Tất cả các điện thoại thông minh được bán tại Thị trường chung châu Âu hiện được đảm bảo hỗ trợ Galileo. Ngoài ra, Galileo đang tạo ra sự khác biệt trong các lĩnh vực đường sắt, hàng hải, nông nghiệp, dịch vụ thời gian tài chính và hoạt động cứu hộ.

Galileo là một chương trình hàng đầu của Chương trình Vũ trụ EU, được quản lý và tài trợ bởi Liên minh Châu Âu. Kể từ khi thành lập, ESA dẫn đầu việc thiết kế và phát triển các hệ thống không gian và mặt đất, cũng như mua sắm các vụ phóng. EUSPA (Cơ quan EU về Chương trình Vũ trụ) đóng vai trò là nhà cung cấp dịch vụ của Galileo, giám sát thị trường và nhu cầu ứng dụng, đồng thời đóng vòng kết nối với người dùng.

Để biết thêm thông tin về Galileo: https://www.usegalileo.eu/EN/.