Hình minh họa quỹ đạo của vệ tinh QZS hay còn gọi là GPS phiên bản Nhật Bản (Nguồn: park.itc.u-tokyo.ac.jp)
Cơ quan nghiên cứu và phát triển hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA), Mitsubishi và Nec, đã cùng nghiên cứu và phát triển kĩ thuật định vị (dùng trong mục đích dân dụng) với độ chính xác cao nhất thế giới, sử dụng cho vệ tinh thế hệ mới QZS. So với hệ thống định vị toàn cầu GPS hiện tại thì hệ thống mới này có thể định vị với sai số 1cm (khoảng 1/1000 so với hệ thống hiện tại(1)). Đây sẽ là kĩ thuật nền móng của hệ thống giao thông thế hệ tiếp theo như xe ô tô, tàu điện không người lái. Đến năm 2018, các doanh nghiệp trong nước sẽ bắt đầu sử dụng dịch vụ này. Và nó sẽ trở thành quân át chủ bài trong kế hoạch xuất khẩu cơ sở hạ tầng của Nhật.
Trong kế hoạch không gian trọng điểm được thông qua hồi tháng 1, chính phủ đã chọn kế hoạch “vệ tinh định vị QZS” – được gọi là GPS phiên bản Nhật Bản – là trụ cột của chiến lược phát triển kinh tế. Kĩ thuật định vị chính xác cao này, ngoài việc sẽ là động lực thúc đẩy việc hình thành các dịch vụ đa dạng trong nước, còn có thể đáp ứng nhu cầu ở nước ngoài. Ở khu vực Châu Á – Thái Bình Dương, thị trường của các loại hình dịch vụ này được dự đoán sẽ có quy mô 4 nghìn tỷ yên.
Hiện nay, Nhật đang nhận các dữ liệu định vị từ vệ tinh của Mỹ, với sai số trong khoảng 1m. Theo chính phủ Nhật, với kế hoạch bố trí 3 vệ tinh định vị trở lên bay trên vùng trời Nhật Bản, tuy sử dụng cùng dữ liệu vệ tinh GPS của Mỹ nhưng sẽ có thể giảm sai số xuống dưới 1m. Công ty điện khí Mitsubishi đã đặt mục tiêu cho kĩ thuật mới sẽ đưa sai số giảm xuống chỉ còn khoảng 1 – 2 cm.
Trong bầu khí quyển gần không gian vũ trụ có các tầng phản xạ sóng điện từ. Các dữ liệu sử dụng thiết bị định vị sẽ bị ảnh hưởng từ các tầng này, gây ra sai số. Công ty điện khí Mitsubishi đã nghiên cứu và phát triển thiết bị sửa chữa sai số bằng kĩ thuật phân tích tiên tiến. Các dữ liệu đã qua chỉnh sửa sẽ được gửi từ trung tâm thông tin của JAXA đến các vệ tinh QZS, giúp nâng cao đáng kể độ chính xác của dữ liệu định vị. NEC sẽ đảm nhận nghiên cứu và phát triển kĩ thuật truyền tin thế hệ mới để trao đổi dữ liệu giữa mặt đất và vệ tinh.
Chính phủ đang tiến hành lắp đặt vệ tinh, các trạm thu phát để đến năm 2018, các doanh nghiệp có thể sử dụng dịch vụ định vị chính xác cao suốt 24/24 giờ. Tháng 7 năm nay, khoảng 200 công ty gồm Toshiba, Honda sẽ tham gia hội nghị liên quan đến GPS. Các công ty này dự định phát triển các dịch vụ đi kèm để đưa hệ thống chiếm lĩnh thị trường thế giới.
Bằng việc gắn con chip nhận tín hiệu vào xe hơi, tàu điện, tàu cao tốc…ngoài việc hướng dẫn giao thông hay điều khiển tín hiệu để tránh tắc đường…, có thể biến các phương tiện giao thông đường sắt thành phương tiện tự lái. Ngoài ra, do các làn đường có thể phân chia riêng biệt nên tương lai ứng dụng này có thể trở thành kĩ thuật cơ sở của xe hơi không người lái. Nó cũng có tác dụng hỗ trợ việc tự động hóa (không người lái) trong việc điều khiển các máy móc nông nghiệp hay xây dựng. Việc nắm rõ tình trạng phát triển của thực vật từ đó tiến hành thu hoạch hoặc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật cũng sẽ có hiệu quả hơn.
Ngoài ra, với viêc gắn chip chuyên dụng vào các thiết bị như smartphone, có thể xác định chính xác vị trí hiện tại và đến được nơi cần đến một cách dễ dàng. Khi xảy ra thảm họa, có thể nắm bắt chính xác sự di chuyển của mọi người, từ đó có thể đưa ra các hướng dẫn di tản một cách chính xác.
Chính phủ Nhật dự định sẽ tập trung bán các thiết bị của vệ tinh định vị cho các nước đang phát triển ở Châu Á. Một bộ phận các nước Châu Á có thể sử dụng dữ liệu từ vệ tinh định vị của Nhật, nên các nước này chỉ cần lắp đặt các thiết bị trên mặt đất với quy mô 100 tỷ yên là có thể sử dụng được dịch vụ định vị với độ chính xác cao.
Chi phí sử dụng các dịch vụ định vị này chưa được quyết định cụ thể. Để phổ biến dịch vụ cả trong và ngoài nước, các doanh nghiệp Nhật Bản cần nghiên cứu và phát triển các thiết bị đầu cuối tương thích với hệ thống vệ tinh mới, chẳng hạn như thiết bị thu sóng gắn trên xe ô tô…, với mức giả hợp lý nhất.
Chú thích: (1) Ở đây đang so sánh với sai số của hệ thống định vị toàn cầu GPS dùng cho mục đích dân sự. Hệ thống GPS ban đầu được thiết kế để dùng cho mục đích quân sự. Nhưng từ năm 1980, chính phủ Mỹ cho phép sử dụng GPS vào cả mục đích dân sự. Do các đặc điểm về mặt quốc phòng cũng như giới hạn về kỹ thuật, GPS dân sự chỉ sử dụng tần số L1 1575.42 MHz trong dải UHF nên có độ sai số lớn hơn rất nhiều so với GPS quân sự.
