Hệ Thống Định Vị GPS Đối Mặt Nguy Cơ Mất Độ Tin Cậy Trước Thiết Bị Gây Nhiễu Giá Rẻ
Hệ thống định vị toàn cầu (GPS), vốn là nền tảng định vị trong nhiều thập kỷ, đang đối mặt với những thách thức nghiêm trọng do sự bùng nổ của các thiết bị gây nhiễu và giả mạo tín hiệu giá rẻ. Những thiết bị này có thể làm gián đoạn tín hiệu yếu từ vệ tinh cách Trái đất khoảng 19.312 km, dẫn đến mất độ chính xác cần thiết. Điều này buộc nhiều ngành công nghiệp quan trọng như hàng không, vận tải biển, viễn thông và quân sự phải tìm kiếm các phương thức định vị thay thế, trong khi các khu vực mất tín hiệu GPS trên toàn cầu ngày càng gia tăng.
Tác Động Đến Hoạt Động Dân Sự Và Quân Sự
Ban đầu, các thiết bị gây nhiễu chủ yếu được triển khai để chống lại máy bay không người lái hoặc vũ khí dẫn đường, nhưng phạm vi ảnh hưởng của chúng đã mở rộng, tác động trực tiếp đến hoạt động dân sự. Ami Daniel, CEO công ty tin tức hàng hải Windward, cho biết việc vô hiệu hóa GPS đang góp phần khiến khu vực Trung Đông trở nên nguy hiểm hơn trong bối cảnh căng thẳng chiến sự giữa Mỹ và Iran. Tại Bắc Âu, một số chuyến bay đã phải quay đầu vì tín hiệu GPS bị gây nhiễu gần sân bay, và trong một trường hợp khác, máy bay chở Chủ tịch Ủy ban châu Âu buộc phải chuyển hướng hạ cánh tại sân bay khác.
Trong lĩnh vực quân sự, tác động còn rõ rệt hơn. Theo lời khai bằng văn bản gửi Quốc hội Mỹ, tỷ lệ bắn trúng của một loại vũ khí dẫn đường bằng vệ tinh của Mỹ tại Ukraine đã giảm từ 70% xuống chỉ còn 6% sau khi Nga triển khai gây nhiễu GPS trên diện rộng. Ngoài gây nhiễu, một số quốc gia còn sử dụng kỹ thuật giả mạo tín hiệu, phát sóng dữ liệu GPS giả để đánh lừa thiết bị thu. Những vấn đề này khiến hệ thống GPS, được Mỹ xây dựng từ thời kỳ chạy đua không gian trong thế kỷ 20, bộc lộ nhiều hạn chế, dù vẫn có độ chính xác cao nhưng phụ thuộc vào tín hiệu vệ tinh yếu và dễ bị can thiệp.
Các Giải Pháp Thay Thế Đang Được Phát Triển
Trong bối cảnh đó, các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp công nghệ đang phát triển nhiều phương án thay thế. Một trong những hướng đi lâu đời là hệ thống dẫn đường quán tính, sử dụng con quay hồi chuyển để đo gia tốc và tính toán vị trí dựa trên chuyển động. Trước khi GPS ra đời, Bộ Quốc phòng Mỹ đã sử dụng phương pháp này để đảm bảo tên lửa đạn đạo có thể xác định mục tiêu. Các phiên bản hiện đại thay thế con quay cơ học bằng hệ thống quang học, gần như không thể bị gây nhiễu, song do chi phí rất cao nên chủ yếu được sử dụng trong quân sự và vận tải chuyên dụng.
Mario Paniccia, CEO Anello Photonics, đang tìm cách thu nhỏ công nghệ này thành các vi mạch giá rẻ. Công ty đã phát triển một hệ thống dẫn đường quán tính dạng khối lập phương chỉ khoảng 2,5 cm, tiêu thụ rất ít điện năng và có thể sử dụng trên máy bay không người lái. Một hướng tiếp cận khác là khai thác từ trường Trái Đất, bằng cách đo các biến đổi dị thường từ tính do cấu trúc địa chất và đối chiếu với bản đồ từ trường để xác định vị trí ngay cả khi không có GPS.
Ngoài ra, định vị bằng hình ảnh cũng đang thu hút sự chú ý của cộng đồng, với công nghệ so sánh hình ảnh từ camera với bản đồ địa hình để xác định vị trí. Dù đã được sử dụng từ nhiều thập kỷ trước, những tiến bộ về AI và xử lý dữ liệu đã giúp hệ thống trở nên hiệu quả hơn. Tuy vậy, GPS vẫn chưa thể bị thay thế hoàn toàn, và nhiều chuyên gia cho rằng tương lai của định vị sẽ là sự kết hợp của nhiều công nghệ khác nhau để đảm bảo độ tin cậy và an toàn trong các ứng dụng quan trọng.
