Những giải pháp nhanh, dễ, rẻ
Để khắc phục tình trạng tín hiệu định vị vệ tinh GPS thu được quá yếu ớt, máy thu vệ tinh dùng cho hoạt động quân sự phải có xuất xứ từ các hãng chuyên dùng quân sự, có thương hiệu “mạnh”.
Trong các hoạt động của hải quân, không quân và dân sự, người ta thường phải “chọn vệ tinh”. Chọn như thế nào? Trước hết phía sử dụng GPS phải xác định vị trí của mình đang ở đâu, trên biển, trên sân bay nào, tầm che khuất không gian ra sao.
Từ đó căn cứ vào lịch vệ tinh để chỉnh máy thu. Lịch vệ tinh có trong bản tin dữ liệu hàng hải. Mỗi lần nhận lịch, máy thu chỉnh, lại dữ liệu.
Máy thu cho phép chọn “nhóm vệ tinh” có cấu trúc hình học không gian tối ưu nhất, (trải diện rộng) nhất, vừa cho ra tín hiệu “khỏe” nhất mà sai số thấp nhất. Nên nhớ là ít nhất phải thu được tín hiệu từ 4 vệ tinh (3 mặt cầu, 1 mặt cầu mặc định là trái đất).
Theo các nhà khoa học hàng hải, để “chống lừa”, các chuyên gia đề ra giải pháp mã hóa tín hiệu. Nhưng giải pháp này không khả thi, vì tính chất mở của GPS phục vụ rất nhiều phương tiện dân dụng, lưỡng dụng.
Với giải pháp mạch điện tử, có hai đề xuất, một là tăng công suất phát tín hiệu GPS. Công suất phát mỗi vệ tinh hiện bằng hoặc chỉ dưới 50 watts. Điều này nếu chủ của hệ thống GPS là Mỹ không làm thì chịu. Nhưng người Mỹ cũng đã tính chán.
Có thể tăng đến giới hạn nào đó mà thôi, khi mà kích thước các vệ tinh có hạn, nguồn nuôi máy phát là điện mặt trời, cũng “mạnh” tỷ lệ thuận với kích thước vệ tinh. Ở khoảng cách xa tương đương 20 ngàn km, tính kinh tế và tính kỹ thuật đều phải cân nhắc.
Vả lại cho dù “trên giời” tăng công suất đến đâu cũng không theo kịp được với thiết bị phá hoại dưới mặt đất. Lợi thế của “máy gây nhiễu mặt đất” cho phép “to tùy chọn”, nguồn nuôi máy và công suất sóng có thể tăng cao dễ dàng.
Còn giải pháp cao cấp hơn nữa là xây dựng thuật toán nhận biết, chống tín hiệu giả GPS. Thuật toán này sẽ đặt trong chính các thiết bị, khí tài, phi đạn sử dụng tín hiệu định vị vệ tinh GPS.
Nhưng hiệu quả được biết cũng chỉ khiêm tốn là cảnh báo được “ta đang bị lừa”. Thế thôi!
Bom thông minh GBU-31 JDAM chuẩn bị được lắp lên máy bay ném bom chiến lược B-1 của Không quân Mỹ.
Giải pháp căn cơ
Giải pháp này phải đặt trong tầm chính sách quốc gia. Như ta đã thấy, các nước khối EU đang tiếp tục hoàn thiện hệ thống dẫn đường GALILEO, Nhật Bản có hệ thống định vị khu vực QZSS, phủ sóng châu Á. Ấn Độ có hệ thống INSS.
Trung Quốc kỳ vọng dựng hệ thống định vị vệ tinh Bắc Đẩu (Beidou) và còn tham vọng xây dựng hệ thống dẫn đường toàn cầu. Trong khi đó, Nga có hệ thống GLONASS.
Hệ GLONASS của Nga hoàn thiện năm 2011, hiện được áp dụng riêng cho khí tài, trang bị của Nga, kể cả dùng trong các phép đo khoảng cách cực lớn của các quỹ đạo phi đạn “vượt châu lục”.
Nga không còn mối lo ngại cạnh tranh trong thị trường toàn cầu, mặc dù hệ thống này không có ý định cạnh tranh với với GPS của Mỹ, hai hệ thống này bổ sung cho nhau, có khi là đối tượng so sánh của nhau.
Với các quốc gia không có hệ định vị vệ tinh riêng, mà phụ thuộc GPS của Mỹ, về căn cơ lâu dài, phải có phương án sử dụng các hệ định vị khác, trên tinh thần đồng minh, đáng tin cậy lâu dài.
Các giải pháp cụ thể khác
Để bảo đảm cho quốc gia bước vào thời chiến chủ động, ngay từ thời bình phải huấn luyện cho người lính các giao thức xác định tọa độ tàu, máy bay, thiết kế đường đạn từ phương pháp cổ điển, truyền thống đến các phương pháp xác định tọa độ liên tục, hiện đại.
Như thế, các động thái “nhìn chòm sao”, “rút thước”, “tra bảng” vẫn cần thiết, bên cạnh các động tác bấm máy, sử dụng các phần mềm được lập trình, tính toán sẵn.
Ngành địa hình quân sự từ thời bình phải kiên trì đo, vẽ, thiết lập lưới tọa độ trên diện rộng đất liền và quần đảo, đáy biển; xây dựng các điểm mốc quốc gia, mốc thứ cấp chuẩn mực, chính quy.
Có hệ thống dữ liệu đồ sộ, có “ngân hàng tọa độ chuẩn” lưu trữ, phân phát chuẩn, kịp thời. Trong hải trình ven bờ, sĩ quan, thủy thủ hải quân phải biết đo, so sánh các địa tiêu, dấu mốc địa hình, như các mỏm núi, khe, vịnh, tính ra tọa độ tàu.
Hành trình trên đại dương phải biết sử dụng các phương pháp đối chiếu, loại suy, bù, triệt, chỉnh tọa độ bằng cách phối hợp các thiết bị khác như radar hàng hải, radar trên bờ, máy đo sâu, phương tiện truyền tin, tàu bạn và hải đồ tỷ lệ thích hợp…
Tác chiến hiện đại có sự liên kết rất cao, rất rộng các dữ liệu địa lý, thủy văn, khí tượng và các dữ liệu tác chiến cơ bản khác giữa các lực lượng không quân, hải quân, bộ binh.
Đồng thời, hệ thống kiểm soát hàng hải SMAC (maritime control center), vùng thông báo bay (không lưu FIR- Flight Information Region) dân sự, rất cần được liên kết để xử lý các dữ liệu quý giá này đề xác định tọa độ cho tàu chiến, tàu bay.
Hệ thống GPS trên vũ khí có điều khiển chính xác như JDAMs và các loại bom khác đã được trang bị phiên bản chuyển đổi các hình thức dẫn đường khác song hành (như laser, ảnh nhiệt hoặc radar) để cung cấp thêm nhiều lựa chọn.
Xu hướng phát triển các loại vũ khí đa cảm biến đang được nhiều nước chú trọng. Trên thế giới, không chỉ tàu thuyền, máy bay mà ngay các tên lửa công nghệ cao vẫn sử dụng hệ dẫn đường quán tính, kết hợp định vị vệ tinh hoặc chỉ có hệ dẫn đường quán tính.
Đây là phương thức không phụ thuộc vào bất cứ thiệt bị định vị bên ngoài nào. Vấn đề là phải biết cách thường xuyên so, chỉnh các sai số, sao cho trong thời gian thực các phương tiện luôn “có mặt” đúng tọa độ như dự tính.
Với ngành tác chiến điện tử (EW) thuộc 3 binh chủng hàng đầu là lục quân, không quân và hải quân, nhiệm vụ chính, quan trọng bậc nhất là gây nhiễu đối kháng “cứng” và “mềm” cho các phương tiện sử dụng định vị vệ tinh.
Ngoài ra, lực lượng này còn có thêm trách nhiệm chế tạo, phát triển các phương tiện, thiết bị “chống việc gây nhiễu GPS”.
Trên thực tế ở Đông Bắc Á, khu vực vịnh Péc-xích đã có những hành động gây nhiễu GPS gây thiệt hại cho lực lượng quân sự một số nước.
Máy bay trinh sát không người lái MQ-4C của Hải quân Mỹ.
Oái oăm thay, chính nước Mỹ cũng lo bị gây nhiễu GPS hơn ai hết.
Phó Chủ tịch John Borghese - Giám đốc Trung Tâm Công nghệ cao Rockwell Collins cho biết:
Ngày 15 tháng 10 năm 2012, Văn phòng Nghiên cứu Hải quân Mỹ đã ký hợp đồng với hãng Rockwell Collin phát triển hệ thống chống gây nhiễu (bảo vệ) tín hiệu hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và phân loại nguồn gây nhiễu tín hiệu hệ thống định vị toàn cầu (GPS).
Chương trình cung cấp khả năng phát hiện và định vị nguồn truyền tín hiệu phá vỡ tín hiệu định vị GPS và liên lạc.
Trang tin Strategypage đầu năm vừa 2015 công bố, chính Bộ Quốc phòng Mỹ đã mua hơn 200.000 hệ thống chống nhiễu cho JDAM ( vũ khí chính xác) và vũ khí khác có sử dụng dẫn đường GPS.
Được biết từ những năm 1990, các tín hiệu GPS dễ dàng bị nhiễu và đã có những quốc gia sử dụng thiết bị làm nhiễu GPS sử dụng dẫn đường vũ khí chính xác.
Mỹ cũng đang thử nghiệm chống nhiễu hệ thống GPS nhỏ gọn hơn, nặng khoảng 200kg, trang bị cho UAV, đảm bảo cho chúng vận hành an toàn hơn. Nếu “mất” tín hiệu GPS, UAV sử dụng các nguồn dữ liệu video để tìm địa danh nổi bật trên mặt đất để hạ cánh.
Trong quân sự họ đang tính đến việc chọn thiết bị có thế thay thế GPS.
Đó có thể là hệ thống định vị INS (Internal Navigation System) là hệ thống dẫn đường quán tính, có sử dụng máy tính, đang được chính nước Mỹ hoàn thiện, vì Mỹ cũng lo ngại khi hệ thống GPS bị gây nhiễu, tiếm quyền điều khiển.
Về cơ bản INS sử dụng ba con quay hồi chuyển, 3 gia tốc liên tục đo những thay đổi trong định hướng và thay đổi vận tốc. INS đã tồn tại gần một thế kỷ, giá rẻ hơn, và đáng tin cậy.
Ban đầu hệ tọa độ INS sẽ luôn luôn biết nó xuất phát ở đâu (có thể thu qua GPS unjammed (chưa bị phá) hoặc các phương tiện cũ. Nếu khi dẫn đường bằng GPS có thể phóng một quả bom hoặc tên lửa chính xác tới mục tiêu với sai số vòng tròn chỉ khoảng 10 mét.
Còn INS chỉ có thể đạt được độ chính xác tới mục tiêu với sai số vòng tròn 30 mét.
Chi phí vẫn là một vấn đề nan giải, với thiết bị “INS mới” có giá đắt hơn 10 lần GPS hiện nay. Nhưng thiết bị INS mới rất hữu ích cho một số tên lửa cao tốc thường bị mất tín hiệu GPS khi nó đang cơ động. Công nghệ INS mới đã thu hút rất nhiều sự chú ý.
Vũ khí công nghệ cao cũng có “gót chân asin”. Một lần nữa đặt ra cho các nhà khoa học quân sự suy nghĩ nghiêm túc về trang bị và cách đánh.
