Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại, từ việc dẫn đường trên điện thoại thông minh cho đến điều khiển các phương tiện giao thông phức tạp như máy bay. Tuy nhiên, điều gì sẽ xảy ra nếu mạng lưới GPS đột ngột ngoại tuyến hoặc bị tấn công? Ngành công nghiệp phát thanh truyền hình đang đề xuất một ý tưởng đột phá: sử dụng các tháp truyền hình làm hệ thống định vị dự phòng. Giải pháp này, được gọi là Broadcast Positioning System (BPS), hứa hẹn mang lại một phương án dự phòng đáng tin cậy cho hạ tầng định vị toàn cầu.
Sinclair Inc, một trong những tên tuổi lớn trong ngành phát thanh, đang giới thiệu Broadcast Positioning System (BPS) tại Triển lãm Hiệp hội Phát thanh Viên Quốc gia (NAB Show) ở Las Vegas. Công nghệ này ứng dụng eLoran (enhanced Long-Range Navigation) – một kỹ thuật định vị tầm xa sử dụng các tháp mặt đất thay vì vệ tinh trên quỹ đạo Trái Đất. BPS biến các tháp truyền hình thành trạm định vị cho các thiết bị khác, với điều kiện tháp đó đã được nâng cấp để phát sóng theo tiêu chuẩn ATSC 3.0, còn được biết đến là NextGen TV.
Công nghệ eLoran được phát triển bởi Hiệp hội Phát thanh Viên Quốc gia (NAB), dựa trên nền tảng của LORAN (Long-Range Navigation) – hệ thống do Hoa Kỳ và Vương quốc Anh phát triển trong Thế chiến II để theo dõi vị trí các đoàn tàu và máy bay tuần tra. eLoran tận dụng công nghệ máy phát và bộ thu hiện đại để cải thiện độ chính xác đáng kể. Hệ thống này đã được thử nghiệm rộng rãi bởi nhiều quốc gia như Trung Quốc và Hàn Quốc. eLoran có độ chính xác báo cáo là ±8 mét, tương đương với phạm vi chính xác khoảng ±4.9 mét mà hầu hết điện thoại thông minh sử dụng GPS đạt được, nhưng không thể so sánh với độ chính xác milimet có thể đạt được với thiết bị thu nâng cấp trong điều kiện tối ưu.
Tầm Quan Trọng Của Hệ Thống Dự Phòng GPS
BPS và các hệ thống eLoran khác chủ yếu được thiết kế như một giải pháp dự phòng cho những 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 đủ lớn các vệ tinh này ngừng hoạt động, độ chính xác của mạng lưới sẽ giảm mạnh hoặc ngừng hoạt động hoàn toàn. Điều này có thể gây ra hỗn loạn nghiêm trọng cho giao thông 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 bởi Hoa Kỳ, nó vẫn được cung cấp miễn phí cho bất kỳ ai trên toàn thế giới.
Mô phỏng mạng lưới 31 vệ tinh GPS đang hoạt động xung quanh Trái Đất, cung cấp dịch vụ định vị toàn cầu.
Ông Sam Matheny, Phó Chủ tịch Điều hành Công nghệ kiêm Giám đốc Công nghệ của NAB, nhấn mạnh trong một thông cáo báo chí: “Thông qua các công nghệ như Broadcast Positioning System, được kích hoạt bởi ATSC 3.0, các nhà đài có thể cung cấp một giải pháp linh hoạt để hỗ trợ hạ tầng quan trọng của Hoa Kỳ trước các mối đe dọa ngày càng tăng đối với GPS. Việc kết hợp BPS với eLoran mang lại một lựa chọn thay thế cho GPS đáng tin cậy, đa tần số và hoàn toàn trên mặt đất.”
Hiện đã có những hệ thống dự phòng cho GPS, nhưng chúng chủ yếu là các chòm sao vệ tinh khác. Nga có mạng lưới GLONASS độc lập, 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 khả năng kết nối với các mạng lưới này, và đôi khi chúng còn sử dụng Wi-Fi cùng 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 ở một số khu vực bằng cách sử dụng Bluetooth và Wi-Fi.
Một thách thức quan trọng là BPS yêu cầu các đài truyền hình triển khai hỗ trợ ATSC 3.0, và quá trình này đang gặp phải không ít khó khăn. Hầu hết TV, hộp DVR và các bộ dò TV khác ở Hoa Kỳ vẫn đang sử dụng tiêu chuẩn ATSC 1.0, một phần do các yêu cầu về DRM (quản lý quyền kỹ thuật số) chưa hoàn thiện trong ATSC 3.0. LG, từng là một nhà sản xuất ủng hộ mạnh mẽ tiêu chuẩn mới, đã ngừng bán TV có ATSC 3.0 tại Hoa Kỳ sau một tranh chấp bằng sáng chế kéo dài. Các công ty truyền hình, những người đang trình diễn tiềm năng của BPS, đang thúc đẩy FCC (Ủy ban Truyền thông Liên bang) ban hành các quy định yêu cầu tất cả TV tại Mỹ phải hỗ trợ ATSC 3.0. Mục tiêu cuối cùng là loại bỏ phát sóng ATSC 1.0, cho phép ATSC 3.0 phát huy hết tiềm năng với băng thông lớn hơn. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là bất kỳ ai đang sử dụng TV cũ và hộp OTA sẽ phải mua thiết bị mới, tương tự như quá trình chuyển đổi sang truyền hình kỹ thuật số năm 2009.
Với tiềm năng to lớn trong việc tạo ra một hệ thống định vị dự phòng mạnh mẽ và bền vững, BPS và eLoran đại diện cho một bước tiến quan trọng trong việc đảm bảo an ninh hạ tầng định vị. Mặc dù còn nhiều thách thức về triển khai và phổ cập công nghệ ATSC 3.0, nhưng ý tưởng tận dụng mạng lưới tháp truyền hình sẵn có để bảo vệ thế giới khỏi nguy cơ GPS ngoại tuyến là một giải pháp đáng để tìm hiểu và phát triển. Hãy cùng chờ xem công nghệ này sẽ được đón nhận và áp dụng rộng rãi như thế nào trong tương lai.
Nguồn tham khảo:
- BusinessWire
- GPS.gov
- FAA.gov
- InsideGNSS.com
- TVTechnology.com
- HowToGeek.com
