Việt Nam lần đầu chế tạo trạm thu di động tín hiệu vệ tinh

So với sóng vô tuyến trạm cố định, trạm thu di động tín hiệu vệ tinh rẻ bằng 1/5 thiết bị nhập ngoại, hỗ trợ thông tin liên lạc tàu biển.

Trạm thu di động tín hiệu vệ tinh cho hiệu suất bắt tín hiệu cao do nhóm nghiên cứu Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Micro-Nano, trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội đã chế tạo và phát triển. Thiết bị của nhóm nghiên cứu là trạm di động, dễ dàng di chuyển, và có thể bắt tín hiệu vệ tinh. Hệ thống không bị giới hạn phạm vi truyền tín hiệu, có thể phủ sóng khắp mọi nơi.

Thạc sĩ Hồ Anh Tâm, thành viên chính nhóm nghiên cứu chia sẻ, năm 2010 nhóm bắt tay triển khai, khi đó công nghệ truyền hình vệ tinh chưa phát triển mạnh. Các bộ phận của trạm thu từ các cảm biến, trục tự do, hệ thống điều khiển đến lập trình thuật toán đều được nhóm làm chủ thiết kế và chế tạo.

Trạm thu di động có cấu tạo gồm một chảo anten dạng parabol để thu tín hiệu truyền hình vệ tinh. Tín hiệu tiếp tục được truyền tới đầu thu giải mã bằng cáp đồng. Việc thay đổi phương hướng của chảo anten được điều khiển bởi bốn trục tự do (gồm góc phương vị, góc nghiêng, góc ngẩng, góc phân cực) và cảm biến từ trường độ phân giải cao do nhóm nghiên cứu chế tạo.

Thông qua lập trình, cảm biến có chức năng ghi nhận những chuyển động của chảo anten, phát hiện góc lệch so với vệ tinh, từ đó, gửi tín hiệu đến bộ điều khiển động cơ để tự động điều chỉnh chảo anten theo hướng vệ tinh.
Nhóm nghiên cứu dành nhiều thời gian để nghiên cứu điều khiển các cảm biến bằng lập trình thuật toán. Cảm biến, hệ thống điều khiển luôn có sai số nhất định, nhưng đối với thông tin vệ tinh, chỉ cần lệch 0,1 độ dưới mặt đất, trên quỹ đạo có thể lệch đến vài km, như vậy rất khó để bắt được tín hiện của vệ tinh.

“Phần cơ khí của trạm thu di động này có thể thiết kế và gia công độ chính xác cao sử dụng các công nghệ cơ khí hiện đại hiện nay. Tuy nhiên, phần quan trọng nhất quyết định chất lượng tín hiệu trạm thu nằm ở cảm biến đo lường độ chính xác cao và thuật toán điều khiển bám hướng, đây chính là công nghệ lõi của nhóm nghiên cứu trong hệ thống thiết bị này”, thạc sĩ Tâm nói.

Trải qua nhiều phiên bản trạm thu khác nhau, từ sơ khai, sau đó được cải tiến liên tục, phiên bản hiện tại đã xác định vị trí vệ tinh nhanh và chính xác hơn.

Năm 2019, nhóm đưa thiết bị chạy thử nghiệm trên vùng biển Cát Bà, Hải Phòng. Kết quả cho thấy tốc độ đáp ứng tín hiệu của trạm thu di động có thể hoạt động tốt trong điều kiện gió cấp 4, biển động nhẹ. Tốc độ quay góc anten đạt 12 độ mỗi giây, tiêu hao điện khoảng 20W, tín hiệu bám vệ tinh đáp ứng nhu cầu truyền thông tin liên lạc về đất liền và hoạt động trên tàu.

Hiện có 10% tàu cá trên biển có phương tiện thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến từ các trạm phát triển đất liền nhưng chỉ bắt được tín hiệu trong phạm vi khoảng 50-60 km. Theo thạc sĩ Tâm, thiết bị có kích thước nhỏ gọn, khả năng bám tín hiệu nhanh, tiết kiệm điện năng, trong khi giá thành chỉ bằng 1/5 so với thiết bị nhập ngoại. Vì vậy, sản phẩm vừa hoàn thiện đã ngay lập tức được một số doanh nghiệp đặt hàng phục vụ cho tàu đánh cá lớn, tàu du lịch.

“Sản phẩm sẵn sàng chuyển giao cho đơn vị trong nước. Thời gian tới, nhóm sẽ tiếp tục phối hợp với Bộ Quốc phòng để cải tiến thêm một số tính năng nhằm phục vụ tàu quân sự trong vùng bão, vùng cứu hộ”, thạc sĩ Tâm cho biết thêm.

Nguyễn Xuân