Hệ thống định vị toàn cầu QZSS của Nhật Bản

Hệ thống QZSS là gì?

Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) là hệ thống định vị, dẫn đường, đo thời gian bằng vệ tinh do Nhật Bản nghiên cứu phát triển. Hệ thống này bao phủ Đông Á và Châu Đại Dương. Tuy nhiên, đây không phải là một hệ thống hoạt động độc lập mà được sử dụng kết hợp với hệ thống định vị toàn cầu GPS của Mỹ hoặc các hệ thống khác, nhằm nâng cao độ chính xác của dữ liệu định vị thu từ vệ tinh.

Mục đích xây dựng QZSS

QZSS được phát triển với mục đích kết bổ sung thêm tín hiệu cho một số khu vực đô thị và hẻm núi cao ở Nhật Bản, nơi mà sóng GPS không thể chiếu tới. Vệ tinh Quasi-Zenith truyền tín hiệu tương thích với tín hiệu GPS L1C / A, cũng như tín hiệu GPS L1C, tín hiệu L2C và tín hiệu L5 hiện đại. Điều này có nghĩa là khi kết hợp tín hiệu giữa GPS và QZSS thì thiết bị sẽ cho vị trí chính xác hơn và đảm bảo tính sẵn sàng, tính liên tục của hệ thống định vị toàn cầu tại Nhật Bản

Để xác định được chính xác vị trí, cần thu được tín hiệu của ít nhất 4 vệ tinh định vị, tuy nhiên tại các vùng đồi núi hay các thành phố với rất nhiều nhà cao tầng, rất khó thu được đầy đủ tín hiệu của cả 4 vệ tinh GPS, dẫn đến sai số rất lớn. Bằng cách truyền tín hiệu định vị tương tự như GPS (hoặc các hệ thống vệ tinh khác khi cần thiết), QZSS sẽ cho phép thiết bị định vị dưới mặt đất có thể thu đủ được ít nhất 4 tín hiệu vệ tinh. Ngoài ra, hệ thống QZSS còn phát tín hiệu bổ trợ để nâng cao độ chính xác của dữ liệu định vị. Với hệ thống QZSS mới này, về mặt lý thuyết sai số của tín hiệu định vị thu được sẽ giảm xuống còn 1cm, bằng khoảng 1/1000 so với hệ thống GPS dân sự hiện nay, và ngay cả khi ngồi trong nhà cũng có thể thu được tín hiệu với độ chính xác cao.

Lịch sử hình thành của QZSS

Năm 2002, chính phủ Nhật Bản đã cho phép phát triển QZSS, bao gồm ba vệ tinh trong khu vực và hệ thống bổ sung dựa trên vệ tinh cho Hoa Kỳ đã vận hành hệ thống định vị toàn cầu (GPS) phải thu ở Nhật . Một hợp đồng đã được trao cho Công ty Cổ phần Kinh doanh Không gian Tiên tiến (ASBC), bắt đầu công việc phát triển và Mitsubishi Electric , Hitachivà GNSS Technologies Inc. Tuy nhiên, ASBC sụp đổ vào năm 2007 và công việc này đã được tiến hành bởi Nghiên cứu và Ứng dụng Định vị Vệ tinh Trung tâm (SPAC), thuộc sở hữu của bốn cơ quan chính phủ Nhật Bản: Bộ Giáo dục, Văn hoá, Thể thao, Khoa học và Công nghệ, Bộ Nội vụ và Truyền thông , Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp , Bộ tài nguyên, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch .

Vệ tinh đầu tiên “Michibiki” đã được đưa ra vào ngày 11 tháng Chín năm 2010.  tình trạng hoạt động đầy đủ đã được dự kiến vào năm 2013. Vào tháng Ba năm 2013, Văn phòng Nội các Nhật Bản công bố việc mở rộng QZSS từ ba vệ tinh để bốn. Hợp đồng trị giá 526 triệu đô la với Mitsubishi Electric để xây dựng ba vệ tinh đã được dự kiến ​​ra mắt trước cuối năm 2017. Vệ tinh thứ ba được đưa vào quỹ đạo vào ngày 19 tháng 8 năm 2017 , và lần thứ tư được phóng vào ngày 10 tháng 10 năm 2017 . Hệ thống bốn vệ tinh cơ bản được lên kế hoạch sẽ hoạt động vào năm 2018.

Các thành phần của hệ thống QZSS

Cũng giống như các hệ thống vệ tinh định vị khác như GPS của Mỹ hay GLONASS của Nga, hệ thống QZSS gồm 2 thành phần chính là: các vệ tinh trong không gian và trạm điều khiển dưới mặt đất.

Các vệ tinh trong không gian:

Quỹ đạo của các vệ tinh QZSS được tính toán sao cho thời gian bay trên bầu trời Nhật Bản là lớn nhất, đồng thời vẫn đảm bảo được các yêu cầu về kỹ thuật, cũng như thuận lợi trong việc điều khiển…, vì vậy các nhà thiết kế đã chọn quỹ đạo hình số 8 bất đối xứng, hay còn gọi là quỹ đạo Quasi-Zenith.

Các vệ tinh trong hệ thống QZSS trong tiếng Nhật được gọi là Juntenchou Eisei (Eisei: vệ tinh, Juntenchou: ngay trên đỉnh đầu), xuất phát từ việc ở bất kỳ thời điểm nào cũng có ít nhất 1 vệ tinh QZSS bay trên vùng trời Nhật Bản. Với quỹ đạo hình số 8 bất đối xứng như trên, thời gian trung bình 1 vệ tinh có mặt trên bầu trời Nhật Bản là khoảng 7 ~ 9 tiếng một ngày. Vì vậy, để đảm bảo trong suốt 24h có ít nhất 1 vệ tinh trên vùng trời Nhật Bản, hệ thống QZSS cần phải có ít nhất 3 vệ tinh như vậy

Trạm điều khiển dưới mặt đất:

• Trạm điều khiển trung tâm: giám sát hoạt động của toàn bộ hệ thống (bao gồm: vệ tinh, trạm điều khiển trung tâm, trạm thí nghiệm giám sát). Trạm điều khiển trung tâm sẽ tiếp nhận dữ liệu từ các trạm thí nghiệm giám sát để tính toán thời gian và quỹ đạo của các vệ tinh, từ đó tổng hợp các thông tin làm cơ sở cho các tín hiệu định vị và truyền các thông tin này đến vệ tinh.

• Trạm thí nghiệm giám sát: bao gồm 9 trạm (4 trạm trong nước và 5 trạm ở nước ngoài), có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu từ vệ tinh, tính toán khoảng cách từ vệ tinh đến trạm thí nghiệm giám sát và gửi các thông tin này về trạm điều khiển trung tâm.

Hệ thống định vị toàn cầu QZSS của Nhật Bản
Đánh giá bài viết

Bình luận

Thông tin liên hệ

==> Hà nội: Nhà C2, Khu đô thị Mỹ Đình 1, Nam Từ Liêm

==> TP.HCM: 326 Luỹ Bán Bích , P. Hoà Thạnh, Q. Tân Phú

==> Quảng Ninh: Số 14 – P. Cao Xanh, TP. Ha Long

==> Thái Bình - Nam Định: B4, Khu đô thị 379 Quang Trung, TP Thái Bình

Hotline: 094.105.3886 - 096.505.3886

Hotline: 096.505.3886