Tìm kiếm máy bay bằng hệ thống radar quang tử

Hệ thống radar quang tử công nghệ mới của các nhà khoa học Italy có thể được ứng dụng trong hoạt động theo dõi dấu vết máy bay với độ chính xác cao hơn.




Nhóm nghiên cứu kiểm tra hệ thống radar mới tên mái nhà ở gần sân bay tại Pisa, Italy. Ảnh: CNIT


Khác với các thiết bị điện tử thông thường, hệ thống radar công nghệ mới hoạt động dựa trên nguyên tắc sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu radar.

Theo nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Liên kết Viễn thông Quốc gia (CNIT) tại thành phố Pisa, công nghệ này có thể được ứng dụng để truyền dữ liệu về vị trí của máy bay, video hay nhiều dữ liệu khác từ buồng lái một cách đồng thời. Nhờ đó, các trạm quan sát trên mặt đất có thể biết được chuyện gì đang xảy ra với chiếc máy bay trong hành trình.

Các hệ thống radar phổ biến hiện nay hoạt động bằng cách gửi tín hiệu tần số vô tuyến (RF) được sinh ra từ các bộ phận điện tử. Tín hiệu này sau đó sẽ xác định sóng phản xạ sinh ra từ mục tiêu, giúp xác định vị trí và tốc độ của mục tiêu đó.

Tuy nhiên, các công nghệ này có thể hạn chế tính chính xác trong việc tìm kiếm mục tiêu khoảng cách xa hay tốc độ cao. Điều này được các chuyên gia lý giải rằng tính chính xác cao đòi hỏi phải sử dụng tín hiệu ở tần số cao hơn. Trong khi đó, ở tần số cao, các bộ phận điện tử của hệ thống radar sẽ gửi và nhận tín hiệu gây nhiễu và không chắc chắn.

Phương pháp mới của Ghelfi và các đồng nghiệp là sử dụng thiết bị laser để truyền tín hiệu radar, sau đó xử lý tín hiệu trở lại bằng các bộ phận lượng tử ánh sáng, hay dựa trên ánh sáng, để chuyển đổi tín hiệu thành một dạng sóng kỹ thuật số.

Vì tín hiệu radar được sinh ra bằng thiết bị laser nên có có độ ổn định và ít tiếng ồn. Về mặt lý thuyết, điều này có thể hỗ trợ quá trình tìm kiếm vị trí của vật thể trên bầu trời một cách chính xác.




Sơ đồ mô phỏng quá trình nhận tín hiệu và phát tín hiệu từ trạm kiểm soát không lưu và máy bay. Ảnh: BBC


Theo Live Sciece, việc có thể sử dụng tín hiệu tần số cao cũng cho phép các hệ thống radar sử dụng anten radar nhỏ hơn. Nhờ vậy, hệ thống sẽ triển khai được ở nhiều địa điểm hơn.

Các bộ phận lượng tử ánh sáng đảm bảo tính năng hoạt động linh hoạt cho hệ thống, có thể quét và gửi tín hiệu ở nhiều tần số khác nhau. Đây là điểm ưu thế hơn của hệ thống này bởi hệ thống radar hiện nay thường chỉ hoạt động với một phạm vi tần số hẹp.

Qua hệ thống radar mới, các tín hiệu trao đổi không dây từ buồng lái như video sẽ được gửi đi đồng thời cùng với dữ liệu về vị trí. Thay vì phải cần đến nhiều hệ thống hỗ trợ phức tạp, hệ thống radar duy nhất cũng có thể thể quét và phát hiện các đối tượng trên bầu trời nhanh và chính xác.

Hệ thống radar quang tử đầu tiên trên thế giới mới được thử nghiệm tại gần một sân bay ở thành phố Pisa để theo dõi các máy bay cất cách. "Nó có độ chính xác thậm chí còn cao hơn cả so với chúng tôi mong đợi. Chúng tôi đã phát hiện máy bay ở khoảng cách xa hơn mà chúng tôi dự đoán, với độ chính xác cao hơn", BBC dẫn lời Paolo Ghelfi, một thành viên của nhóm nghiên cứu, cho hay.

Tuy nhiên, nhóm chuyên gia cũng cho biết đây mới chỉ là một hệ thống thử nghiệm và cần được nghiên cứu, kiểm tra kỹ hơn trước khi có thể đạt đến độ chính xác tuyệt đối. Theo Ghelfi, thậm chí ngay cả với các cải tiến vượt bậc về mặt công nghệ thì cũng không thể chắc chắn rằng hệ thống mới này sẽ cngăn chiếc máy bay MH370 biến mất khỏi radar quan sát.

Thùy Linh