C PHÁ ƯƠNG PH PÁ ĐỊNH V TRONG THI TB TRONG NH À
3.2.4 DGPS: Differential GPS GPS vi sai
Vì vệ tinh bay trên trời có thể có những sai số… nên người ta đặt những trạm mặt đất để hiệu chỉnh sai số này. Trạm mặt đất cũng giống vệ tinh trên trời, nhưng vị trí của nó chính xác và sóng phát trong khu vực của nó có thể khỏe hơn.
Ở Mỹ đã có những trạm công cộng truyền hệ số hiều chỉnh miễn phí !!! Lực lượng tuần duyên Mỹ và các cơ quan khác của chính phủ Mỹ đã thiết lập các trạm phát ở khắp nơi, đặc biệt là chung quanh các cảng và tuyến giao thông thuỷ.
Các tín hiệu này cũng được truyền trên dải tần 300kHz là dải tần dẫn đường hàng hải ở Mỹ. Bất kì ai trong vùng phủ sóng cũng có thể tận dụng được thông tin hiệu chỉnh này cải thiện được độ chính xác của việc định vì bằng GPS. Hầu hết các tàu thuyền đều đã được trang bị radio thu tín hiệu dẫn đường rồi nên việc thu thêm tín hiệu DGPS cũng không khó lắm. Máy thu GPS bây giờ thường được thiết kế để có thể chấp nhận hiệu chỉnh, một số khác được trang bị cả máy thu tín hiệu hiệu chỉnh. Độ chính xác từ hệ thống này có thể từ 1-5 mét.
Bản đồ các trạm phát DGPS và phạm vi phủ sóng ở Mỹ
Và ở Nhật Bản
USCG là tên viết tắt của Lực lượng tuần duyên Mỹ, những người đã xây dựng, lắp đặt, vận hành và phát triển mạng lưới thu phát DGPS trên toàn lãnh thổ Mỹ. Hệ DGPS của họ được gọi là USCG DGPS.
• WAAS Wide Area Augmentation System
Cơ quan quản trị hàng không Liên bang của Mỹ (Federal Aviation Administration - FAA) cũng đâu có kém. Họ muốn có một mạng lưới DGPS bao trùm toàn bộ lục địa, và cả thế giới nếu có thể. FAA đưa ra một kế hoạch
đầy tham vọng gọi là "Wide Area Augmentation System" hay "WAAS," và nó chính là một hệ DGPS xuyên lục địa.
Ý tưởng này được phát triển từ một vài yêu cầu về tính toàn vẹn của hệ thống hay "system integrity". Dù rằng GPS là một hệ thống có độ tin cậy cao nhưng thỉnh thoảng một vệ tinh bị trục trặc có thể phát đi những thông tin không chính xác. Các trạm điều hành mặt đất theo dõi các vệ tinh và truyền một thông điệp hệ thống thông báo với các máy thu hãy làm lơ tín hiệu từ vệ tinh hỏng cho đến khi có thông báo mới. Bất hạnh thay quá trình này có thể kéo dài vài phút và có thể là quá trễ đối với nhưng chiếc máy bay đang hạ cánh.
Vì thế FAA có một ý tưởng rằng họ có thể gầy dựng một hệ thống riêng của mình có khả năng đáp ứng nhanh hơn. Không những thế, định vị chính xác và tức thời còn giúp cho FAA thu hẹp hành lang bay mà vần bảo đảm an toàn, tránh được các sự cố đâm nhau của máy bay. FAA còn mơ tới việc hoàn thiện các thiết bị cất cánh và hạ cánh cho chính xác hơn, thậm chí thay thế các hệ thống dẫn đường không lưu hiện hữu nữa. Nhưng mà, làm sao ? FAA cho rằng họ có thể phóng lên vài vệ tinh địa tĩnh lơ lửng trên đầu ở đâu đó với nhiệm vụ truyền thông tin cho các máy bay tức thì nếu có sự cố. Dĩ nhiên là nếu thông tin được truyền trên cùng tần số GPS thì máy thu GPS trên máy bay có thể thu mà không cần phải sắm thêm một máy thu riêng. Nó sẽ cung cấp các thông tin định vị luôn thể. Nếu được vậy thì số lượng vệ tinh trong tầm nhìn cũng tăng lên.
FAA dự trù cần khoảng 24 trạm nằm rải rác trên khắp nước Mỹ là đủ để thu thập thông tin trên toàn lãnh thổ. Nhưng trước hết, phải bắt đầu từ các trạm gần các phi trường chính trươc, vậy là “Local Area Augmentation Systems" ra đời.
Với LAAS aircraft có thể dùng GPS để hạ cánh trong điều kiện tầm nhìn bằng zero (hổng biết FAA nói thiệt hay nói chơi).
Tuy nhiên, có một số hạn chế bạn cũng nên biết. Đầu tiên là WAAS chưa xây dựng xong, vệ tinh chưa phóng đủ số. WAAS được thiết kế cho hàng không có sử dụng vệ tinh địa tĩnh, mà chắc các bạn cũng biết, quĩ đạo vệ tinh địa tĩnh phải nằm trên mặt phẳng xích đạo, vì vậy nếu máy thu ở gần 2 cực thì khó “nhìn thấy” các vệ tinh này. Cũng như GPS, sóng từ vệ tinh địa tĩnh cũng bị núi non, nhà cửa, vv che khuất.
Waas cho sai số từ 3-5 mét và 3-7 m theo chiều cao và ở Việt nam hiện nay chưa có Waas.
Ngoài ra do hiện nay việc triển khai các hệ thống WLAN trong các cơ quan, xí nghiệp trường học… ngày càng trở nên phổ biên nên đây cũng sẽ là một thuận lợi để có thể xây dựng và triển khai các hệ thống định vị dựa trên các phương pháp Fingerprint và công nghệ WLAN mà không phát sinh thêm nhiều chi phí.
KẾT LUẬN
Vấn đề đảm bảo an ninh thông tin trong hệ thống tính toán khắp nơi lien quan chặt chẽ đến vấn đề định vị các thiết bị truyền thông trong hệ thống. Có định vị thiết bị kết nối có chính xác thì mới có thể đảm bảo thông tin được truyền chính xác.
Do đó tiểu luận này chủ yếu tìm hiểu cách thức định vị trong hệ thống tính toán khắp nơi, điển hình là hệ thống định vị toàn cầu GPS, và truyền thông trong môi trường trong nhà.
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
[1] Axel Kupper (2005), Location-Based Services Fundamentals and operation,
John Wiley & Sons. Ltd, England.
[2] Frank Stajano(2002), Security for Ubiquitous Computing, John Wiley & Sons. Ltd, England.
[3] Jeffrey Hightower and Gaetano Borriello (2001), “A survey and taxonomy of location sensing systems for ubiquitous computing”, UW CSE 01-08-03, Department of Computer Science and Engineering, University of Washington, Seattle, WA.
[4] Jeffrey Hightower and G. Borrielo (2001), “Location Sensing Techniques”, University of Washington, Computer Science and Engineering, Technical Report UW-CSE-01-07-01.
[5] Jeffrey Hightower and Gaetano Borriello (2001), “Location systems for ubiquitous computing”, IEEE Computer, 34(8), pp. 57-66.
[6] Jeffrey Hightower and Gaetano Borriello (2001), “Location Systems for Ubiquitous Computing”, IEEE computer, pp. 57-66.
[7] Joshua A Tauber (2002), “Indoor location systems for pervasive computing”, Technical report, Theory of Computation Group Massachusetts Institute of Technology.
[8] Norman, D. A (1998), The Invisible Computer. Cambridge, MA: MIT Press [9] Mark Weiser (2002), "The Computer for the 21st Century", IEEE Pervasive Computing, pp. 19-25.
[10] Mark Weiser (1993), “Some computer science issues in ubiquitous computing”, CACM, 36(7), pp. 74-83.