2.3.1. Hệ thống vệ tinh GLONASS
GLONASS là một hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu được phát triển bởi Nga. Hệ thống này có nhiều điểm giống với hệ thống GPS. Chòm sao vệ tinh của GLONASS bao gồm 21 vệ tinh và 3 chiếc dự phòng và ở trên độ cao khoảng 19.100km so với mặt nước biển. Tám vệ tinh GLONASS được bố trí trên một mặt phẳng quỹ đạo. Quỹ đạo của GLONASS gần như là hình tròn, với chu kỳ một quỹ đạo là 11 giờ và 15 phút với độ nghiêng 64,8 °.
Tương tự như GPS, mỗi vệ tinh GLONASS truyền một tín hiệu có một số thành phần như: Hai sóng mang băng tần L, Mã C/A trên L1, Mã P trên cả hai L1 và L2, và một thông báo định vị. Tuy nhiên, không giống như GPS, mỗi vệ tinh GLONASS truyền những tần số sóng mang của riêng mình trong khoảng từ 1.602-1.615,5 Mhz tùy thuộc vào số các kênh. Hai băng tần này trên đường đi của nó được dịch chuyển tới 1598.0625-1604.25 MHz và 1242.9375-1247.75 MHz một cách tương ứng lần lượt để tránh sự giao thoa với radio của thiên văn và sóng điều khiển các vệ tinh có quỹ đạo thấp. Với sự dịch chuyển này, mỗi cặp vệ tinh GLONASS sẽ được đăng ký cùng tần số L1 và L2. Tuy nhiên, các cặp vệ tinh này sẽ được đặt tại các vị trí đối diện nhau so với bề mặt trái đất, có nghĩa và người sử dụng sẽ không thể nhìn thấy hai vệ tinh này đồng thời cùng một lúc. Các mã của GLONASS thì giống nhau cho tất cả các vệ tinh. Như vậy, các thiết bị nhận GLONASS sử dụng nhiều kênh tần số hơn là mã để phân biệt các vệ tinh. Tốc độ chíp cho mã P và mà C/A tương ứng là 5.11 và 0.511 Mps. Các thông báo của GLONASS là các dòng dữ liệu 50-bps sẽ cung cấp nhiều thứ khác nữa như lịch vệ tinh và sự phân phối các kênh. Các tín hiệu của hệ thống GLONASS không bị ảnh hưởng bởi S/A hay anti-spoofing. Hệ thống GLONASS làm việc với đầy đủ 24 vệ tinh vào năm 1996. Thật không may, tuy nhiên, số lượng các vệ tinh GLONASS đã giảm chỉ còn bảy vệ tinh vào năm 2001. Người ta dự kiến rằng, một hệ thống vệ tinh GLONASS mới-GLONASS- M, sẽ được đưa ra trong tương lai gần. GLONASS-M có vòng đời là 5 năm,
được cải thiện chất lượng đồng hồ nguyên tử trên nó, và sự tiện dụng để truyền tải mã C/A trên cả hai tần số sóng mang L1 và L2.
Hệ thống GLONASS và GPS có thể được tích hợp để cải thiện về hình học và độ chính xác vị trí, đặc biệt là dưới điều kiện quan sát được ít vệ tinh, chẳng hạn như trong các khu vực đô thị. Tuy nhiên, có hai vấn đề với việc tích hợp GPS /GLONASS. Đầu tiên là cả hai hệ thống GPS và GLONASS sử dụng các khung tọa độ tham chiếu khác nhau để biểu diễn sự định vị của các vệ tinh. GPS sử dụng hệ thống WGS84, trong khi GLONASS sử dụng các hệ thống tham số trái đất Earth Parameter System 1990(PZ-1990). Hai hệ thống có sự khác biệt khoảng 20m trên bề mặt của Trái đất. Các tham số chuyển đổi giữa hai hệ thống này có thể thu được bằng cách đồng thời quan sát những điểm tham chiếu trong cả hai hệ thống. Nhiều nhóm nghiên cứu khác nhau đã phát triển các bộ tham số khác nhau. Tuy nhiên, Sự xác định chính xác các tham số chuyển đổi vẫn còn là vấn đề. Vấn đề thứ hai là hai hệ thống GPS / GLONASS sử dụng thời gian tham chiếu khác nhau. Sự chênh lệnh thời gian giữa hai hệ thống này diễn ra chậm và có thể tới vài chục micro giây. Một cách để xác định rõ thời gian chênh lệch là coi nó như là một giá trị thêm vào giải pháp nhận.
2.3.2. Hệ thống định vị vệ tinh của Trung Quốc
Trung Quốc gần đây đã tuyên bố xây dựng hai hệ thống vệ tinh định vị của mình, mà thế hệ đầu tiên là dựa trên hệ thống định vị. Nó là một hệ thống định vị cho dự báo thời tiết, còn được gọi là hệ thống định vị Beidou. Các vệ tinh được đặt trên quỹ đạo địa tĩnh với độ cao khoảng 36.000km so với bề mặt trái đất. Mục đích sử dụng chính của hệ thống là trong lĩnh vực đất đai và hàng hải. Trung Quốc cũng có kế hoạch để xây dựng hệ thống vệ tinh định vị thứ hai sẽ gồm nhiều vệ tinh hơn và bao phủ nhiều vùng hơn.
2.3.3. Sự mở rộng tính địa phƣơng
Hiện nay hệ thống định vị toàn cầu dựa trên vệ tinh GPS và GLONASS, không đáp ứng được tất cả các nhu cầu nghiên cứu dân sự. Để khắc phục những giới hạn này, các hệ thống mở rộng vùng hiện đang được phát triển. Một hệ thống mở rộng khu vực thường kết hợp một hoặc nhiều chòm sao vệ tinh như chòm GPS và GLONASS, các vệ tinh địa tĩnh được trang bị bộ tách sóng định vị và một trạm tham chiếu mặt đất. Sự kết hợp các hệ thống địa phương khác nhau dẫn tới một hệ thống toàn cầu Global Navigation Satellite System(thường được biết đến như là GNSS-1) đáp ứng yêu cầu dân sự. Trong thực tế, tổ chức hàng không dân dụng quốc tế International Civil Aviation Organization (ICAO) đã xác nhận GNSS là một hệ thống lõi cho hàng không quốc tế sử dụng.
Các hệ thống mở rộng vùng khác nhau hiện đang được phát triển như là một phần của GNSS trên toàn thế giới. Hoa Kỳ đang phát triển một hệ thống GPS dựa trên vùng gọi là các hệ thống gia tăng phạm vi rộng Wide Area Augmentation System(WAAS), bao phủ cả Bắc Mỹ với khả năng mở rộng để bao cả Nam Mỹ. Châu Âu đang xây dựng một hệ thống vùng tương tự gọi là vùng châu âu European Geostationary Navigation Overlay System (EGNOS), hệ thống này dựa trên cả GPS và GLONASS. Nó bao phủ Châu Âu và Bắc Phi với khả năng mở rộng để bao phủ cả các Châu Phi và Trung Đông. Một hệ thống vùng dựa trên GPS thứ ba gọi là vệ tinh vận tải đa năng Multi-function Transport Satellite (MTSAT), được phát triển ở Nhật bao phủ các phần Châu Á và khu vực Thái Bình Dương. Úc cũng đang ở trong quá trình phát triển hệ thống vùng của riêng mình. Các hệ thống vùng đang có dự kiến sẽ được hợp nhất và tương tác cao.
2.3.4. Hệ thống định vị GALILEO
Galileo là một hệ thống định vị dựa trên vệ tinh được đề xuất bởi Châu Âu. Galileo là một hệ thống dân dụng- việc kiểm soát hệ thống được thông qua một công ty tư nhân quản lý chung. Có ba kiểu chòm sao được tích hợp tối ưu sự lựa chọn kiến trúc Galileo, như cái tên của nó là quỹ đạo thấp (LEO), quy đạo
trung bình (MEO), quỹ đạo nghiêng(IGSO). Việc kết hợp của nhiều loại chòm sao cũng đã được nghiên cứu kỹ. Theo những nghiên cứu này, Galileo chế tạo chòm sao gồm 30 vệ tinh MEO. Các vệ tinh sẽ được phân phối trên ba mặt phẳng quỹ đạo với khoảng cách là 23.000 km so với mực nước biển. Điều này đảm bảo hiệu năng đồng đều hơn cho tất cả các vùng (ví dụ, sự độc lập của khu vực vĩ độ). Đặc trưng tín hiệu của GALILEO đã được xác định vào năm 2001.
Galileo sẽ tương thích ở cấp độ người dùng với hệ thống GPS và GLONASS hiện có. Tuy nhiên, không giống như GPS và GLONASS, Galileo sẽ cung cấp cả hai cấp các dịch vụ: cơ bản, miễn phí và một dịch vụ có phí với nhiều tính năng thêm vào. Một số biện pháp an ninh, chẳng hạn như sự từ chối dịch vụ, đã được nghiên cứu để đảm bảo rằng hệ thống được sử dụng đúng đắn. Chính quyền Châu Âu, không lệ thuộc vào sự quản lý GALILEO sẽ có những biện pháp hỗ trợ thích đáng trong trường hợp xảy ra khủng hoảng.
Kế hoạch phát triển GALILEO sẽ được chia làm 3 giai đoạn khác nhau.
1. Giai đoạn định nghĩa được kết thúc vào cuối năm 2000.
2. Giai đoạn công nhận và phát triển bắt đầu vào năm 2001 và sau đó mở rộng cho một thời kỳ 4 năm. Giai đoạn này bao gồm những định nghĩa chi tiết hơn của hệ thống Galileo (ví dụ như, tần số cấp phát). Cũng như, nó bao gồm việc xây dựng của các bộ phận khác nhau của hệ thống (không gian, đất, và nhận). Một số mẫu vệ tinh đầu tiên sẽ được đưa ra trong năm 2004, cùng với việc thành lập một cơ sở hạ tầng tối thiểu để có tính pháp lý của hệ thống.
3. Giai đoạn triển khai các chòm sao vệ tinh dự kiến bắt đầu vào năm 2006 và mở rộng cho đến khi 2007. Với kinh nghiệm thu được trong giai đoạn xác nhận hệ thống, các vệ tinh hoạt động sẽ dần từng bước được đưa ra trong giai đoạn này. Ngoài ra, các cơ sở hạ tầng sẽ được hoàn tất. Thời gian để dần dần giới thiệu về hoạt động dịch vụ là 2008 hoặc sớm hơn. Tại thời điểm đó, dịch vụ EGNOS sẽ được cung cấp song song cho đến khi nó không được dùng nữa vào năm 2015.
CHƢƠNG 3
HỆ THỐNG TIẾP NHẬN THÔNG TIN VÀ GIÁM SÁT CUỘC GỌI PHỤC VỤ LỰC LƢỢNG CẢNH SÁT PHẢN ỨNG NHANH (CS113)