Vì sao không dùng ảnh mây mà dùng radar

16/03/2022 4:05 Chiều | Tin tức công nghệ

Là một trong những công nghệ quan trọng thuộc tính năng Safety Sense do đội ngũ Hyperlogy nghiên cứu và phát triển, công nghệ cảm biến Radar được tích hợp bên trong thiết kế máy bán hàng tự động thông minh SVM nhằm mục tiêu bảo vệ sức khoẻ người tiêu dùng khi sử dụng máy. Cụ thể là sao, mời các bạn tìm hiểu ngay dưới đây!

Cảm biến Radar là gì? 

Cảm biến radar là thiết bị chuyển đổi biến đổi tín hiệu tiếng vọng vi sóng thành tín hiệu điện. Họ sử dụng công nghệ cảm biến không dây để phát hiện chuyển động bằng cách tìm ra vị trí, hình dạng, đặc điểm chuyển động và quỹ đạo chuyển động của đối tượng. 

Công nghệ này cũng có thể quan sát chuyển động của mục tiêu từ các góc độ khác nhau khi sử dụng cảm biến đa kênh. Việc kiểm tra chuyển động từ các khía cạnh khác nhau ngoài các phép đo đã thu thập trước đó được sử dụng để xác định các chuyển động phức tạp.

Ưu điểm của cảm biến Radar 

Không giống như các cảm biến khác, cảm biến radar không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng và bóng tối và với khả năng phát hiện các vật cản như kính, nó có thể “nhìn” xuyên qua các bức tường. Khi so sánh với công nghệ cảm biến khác, như siêu âm, radar có thể cảm nhận khoảng cách xa hơn và an toàn cho người và động vật.

Một trong những ưu điểm lớn nhất của cảm biến Radar so với các cảm biến khác là khả năng phát hiện chuyển động và vận tốc. Bằng cách phát hiện hiệu ứng Doppler của đối tượng hoặc thay đổi tần số sóng, cảm biến radar có thể tính toán tốc độ của đối tượng đó cùng với hướng của vật thể. 

Dựa trên những điểm nổi trội này mà công nghệ Radar có thể mang lại những lợi ích lớn đối với đơn vị sử dụng: 

• Không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết
• Chịu được nóng và lạnh
• Hoạt động ngay cả khi phơi sáng quá mức và điều kiện ánh sáng xấu
• Hoạt động trong bóng tối
• Không cần bảo trì
• Cung cấp một loạt các chức năng, ví dụ như đo khoảng cách và tốc độ, theo dõi, định vị đối tượng, phân loại đối tượng, số người
• Thích hợp để sử dụng trong nhà và ngoài trời
• Có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng

Tại sao SVM cần sử dụng cảm biến Radar?

Một trong những tính năng mới tiên phong trên dòng máy bán hàng tự động thông minh SVM là Anticovid Shield. Tính năng này sở hữu những công nghệ tân tiến trong việc diệt khuẩn, khử trùng và ngăn chặn virus gây lây nhiễm cho người sử dụng. 

Trong đó, tại các điểm chạm máy như: máy POS quẹt thẻ; khay nhận tiền mặt; khay nhận sản phẩm;…sử dụng công nghệ đèn LED chiếu tia UVC với cường độ thấp để diệt được 99,99% virus, trong đó có cả COVID-19 chỉ sau 20 phút. 

Mặc dù cường độ đèn sử dụng không gây nguy hại đến người tiêu dùng, tuy nhiên nếu như tiếp xúc một thời gian vẫn có thể ảnh hưởng không tốt đến làn da của khách hàng. Chính vì điều đó, đội ngũ Hyperlogy đã quyết định tích hợp thêm công nghệ cảm biến để phát hiện người đến gần. Sau khi có phát hiện, máy sẽ tự động ngắt chiếu tia UVC để bảo đảm an toàn cho người sử dụng. Trong số các cảm biến đã tìm hiểu, cảm biến Radar được đội ngũ Hyperlogy đánh giá có độ chính xác cao và hoạt động tốt trong mọi điều kiện thời tiết. Cảm biến Radar cũng đang là một trong những tính năng được phát triển thuộc công nghệ Safety Sense – Công nghệ cảm biến an toàn cho máy bán hàng và người tiêu dùng.

Tìm hiểu thêm về những tính năng bảo vệ an toàn cho người dùng máy tại bài viết: Smart Vending Machine Áp Dụng Công Nghệ Anti Virus Bảo Vệ Đa Lớp

Đã 37 năm kể từ ngày Thủ tướng Phạm Văn Đồng thăm Đại đội Radar 53, Trung đoàn 293, Sư đoàn 361 cùng với lời nhắn nhủ: “...mắt người Việt Nam rất sáng, luôn luôn sáng!Mà trong mắt người Việt Nam thì mắt các chiến sĩ radar phải sáng hơn tất cả mọi người...” là sự ví von ngành radar như “mắt thần” của Việt Nam, ngày đêm canh gác lãnh thổ quốc gia. Cùng với tình hình khu vực và quốc tế ngày càng phức tạp, sự tinh vi của các vũ khí công nghệ mới như: Máy bay không người lái, máy bay tàng hình, tên lửa hành trình... vai trò của radar càng trở nên quan trọng.

Những thách thức mới đối với quốc phòng, an ninh Việt Nam

Việt Nam nằm ở vị trí chiến lược, tuyến đường biển mậu dịch quốc tế, với đường bờ biển trải dài 3.200km cùng nhiều đảo và quần đảo, có nhiều lợi thế trong phát triển kinh tế, tuy nhiên cũng sẽ tạo ra nhiều thách thức trong phòng thủ quốc gia. Để bảo vệ chủ quyền biển, đảo của Tổ quốc, công nghệ quốc phòng trong đó nổi bật là radar là thành phần không thể thiếu.

Bên cạnh vùng biển, các hoạt động kiểm soát vùng trời cũng có vai trò to lớn trong bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Trong tác chiến hiện đại, các cuộc chiến trên thế giới luôn bắt đầu bằng chiến tranh đường không, với các loại tên lửa hành trình, sau đó là các loại máy bay ném bom hủy diệt. Nếu radar không được hiện đại hóa sẽ dẫn đến thông tin tình báo trên không bị chậm đáng kể, không còn nhiều ý nghĩa cho việc quản lý, điều hành bay, sẽ làm lỡ thời cơ hạ lệnh cho các lực lượng chuyển cấp làm nhiệm vụ tác chiến.

Theo Thiếu tướng Nguyễn Hữu Chí, Phó tư lệnh Quân chủng Phòng không-Không quân: “Ngay trong thời bình, chúng ta phải luôn chủ động, nêu cao cảnh giác, sẵn sàng đánh bại đòn tấn công hỏa lực của đối phương, mà chống tập kích đường không là một trong những nhiệm vụ quan trọng, đặt lên vai người chiến sĩ phòng không-không quân trách nhiệm rất nặng nề. Vì vậy, cùng với mua sắm vũ khí trang bị kỹ thuật, công nghiệp quốc phòng Việt Nam cần có những bước tiến nhanh, mạnh hơn nữa. Cần chú trọng đúng mức cho nghiên cứu, sản xuất các loại radar hiện đại hơn nữa... qua đó giúp bộ đội phòng không-không quân thực hiện tốt vai trò là lực lượng nòng cốt trên mặt trận đối không; quản lý và bảo vệ vững chắc vùng trời quốc gia trong mọi tình huống, không để bị động, bất ngờ”.

Vai trò của radar thế hệ cũ bị đe dọa

Từ khi ra đời, radar đã thể hiện rõ vai trò của mình ở việc tạo ra ưu thế trong chiến tranh. Với khả năng xác định được các mục tiêu và bám bắt để tấn công-tiêu diệt, hệ thống radar còn cung cấp các thông tin chiến trường khác như: Địa hình, thời tiết, các địa điểm dân cư, cơ sở hạ tầng quan trọng, các lực lượng đồng minh-những thông tin quyết định thắng bại trên chiến trường.

Tuy nhiên trong chiến tranh hiện đại, với sự phát triển của công nghệ, đã hình thành các khí tài và phương pháp tác chiến mới nhằm hạn chế và triệt tiêu vai trò của radar. Dưới đây là những nhân tố mới trong tác chiến hiện đại thách thức khả năng hoàn thành nhiệm vụ của radar, để từ đó chúng ta có thể nhận thức sâu sắc hơn vai trò của radar trong cục diện chiến tranh hiện đại.

Máy bay không người lái [UAV]: Đã trở thành một phần không thể thiếu của chiến tranh hiện đại. Sử dụng UAV [hay còn được gọi là drone] trong chiến tranh đã có từ 20 năm trở lại đây, tuy nhiên, cuộc xung đột Nagorno-Karabakh đã làm thay đổi hoàn toàn khái niệm về việc sử dụng drone. Trong cuộc chiến trên, drone được sử dụng để xác định mục tiêu, bản thân các drone cũng được trang bị tên lửa để tiêu diệt mục tiêu, hay trong trường hợp cần thiết các drone này cũng trở thành “máy bay cảm tử” sẵn sàng tiêu diệt đối phương. Hiện nay, thiết bị UAV với khả năng bay 10 giờ và tầm bay 100km chỉ có giá vài trăm nghìn USD hay các drone Quadcopter có tầm bay trên dưới 1km chỉ có giá vài trăm USD. Do vậy, không chỉ các quốc gia có thể trang bị, sử dụng mà các lực lượng vũ trang, khủng bố cũng dễ dàng tiếp cận công nghệ này, như tổ chức khủng bố ISIS đã dùng hàng loạt máy bay không người lái để làm vũ khí cảm tử.

Để có thể ngăn chặn những mối nguy hiểm từ UAV, các hệ thống radar cần có kích thước nhỏ gọn [tiện cho di chuyển, triển khai] trong khi vẫn bảo đảm được vùng phủ-khả năng phát hiện. Điều này là thách thức với công nghệ radar hiện đại vì hai yếu tố này thường đi ngược nhau. Tuy vậy, với sự phát triển công nghệ của một số loại radar hiện đại như: Iris của Robin Radar hay radar A400 của tổ hợp chống drone của hãng Blighter hứa hẹn tăng cường khả năng tác chiến của radar.

Chiến tranh điện tử: Quân đội hiện đại ngày càng phụ thuộc vào các hệ thống thông tin vô tuyến, radar, vệ tinh để xác định vị trí; phân biệt địch-bạn, phối hợp tác chiến, các hệ thống dẫn đường tên lửa, máy bay không người lái. Vì vậy, một trong những mục tiêu đầu tiên của chiến tranh hiện đại là vô hiệu hóa hệ thống radar và hệ thống thông tin địch, các hệ thống làm nhiễu [jammer] tác chiến điện tử [electronic warfare] ngày một tinh vi và nguy hiểm. Đối mặt với các hệ thống tác chiến điện tử, radar thế hệ mới đòi hỏi có thể hoạt động ngoài dải tần chống phá của đối phương; ngoài các chức năng phát hiện mục tiêu có thể dùng sóng radar để liên lạc, điều khiển các hệ thống qua đó loại bỏ sự lệ thuộc vào việc dùng vệ tinh khi tác chiến xảy ra.

Hệ thống chống tên lửa: Tên lửa đạn đạo được sử dụng mạnh mẽ trong các cuộc chiến tranh và xung đột tại Afghanistan, Yemen hay dải Gaza, đòi hỏi sự phát triển của các hệ thống chống tên lửa. Thời gian qua, Quân đội ta đã được trang bị một số tổ hợp phòng không hiện đại. Việc làm chủ công nghệ mới, nâng cấp các hệ thống có sẵn, từ đó xây dựng các hệ thống phòng không của riêng Việt Nam là vô cùng quan trọng. Cùng với sự phát triển của công nghệ tên lửa hành trình như tên lửa siêu thanh, radar cũng cần nâng cao khả năng phát hiện, độ chính xác và thời gian phát hiện khi đánh chặn mục tiêu. Các hệ thống radar hiện đại có khả năng kết hợp nhiều công nghệ cảm biến nhằm phát hiện mục tiêu tốt hơn và đề phòng khả năng chống phá. Một yếu tố quan trọng nhất trong hệ thống phòng không hiện đại là khả năng phối hợp của nhiều radar với các hệ thống tên lửa, tác chiến điện tử nhằm nâng cao nhất khả năng chống lại các tên lửa hay các máy bay của đối phương.

Cần đi ngay vào những công nghệ mới

Với sự bùng nổ của khoa học kỹ thuật, nhiều nhu cầu mới-bài toán mới ra đời đã kéo theo sự phát triển vượt bậc của các công nghệ radar vượt ra ngoài phạm vi định nghĩa ban đầu. Vai trò của radar không còn giới hạn trong việc phát hiện và xác định vị trí mục tiêu, mà còn mở rộng ra nhiều loại hình khác đa dạng, phức tạp hơn, như: Quét dựng bản đồ hình ảnh địa hình, phân tích và tái dựng hình ảnh cấu trúc mục tiêu, nhận diện phân loại mục tiêu, dự báo thời tiết... Do đó, chúng ta cần nghiên cứu, đi ngay vào những công nghệ radar mới.

Công nghệ radar SAR: Trong chiến tranh, việc nắm được tình hình chiến trường như: Địa hình, sự phân bổ của quân địch, những khu vực có giá trị chiến lược cao là tối quan trọng. Bài toán do thám đã được đặt ra kể từ khi máy bay ra đời, ngày nay các hệ thống máy ảnh quang phân giải cao được lắp lên máy bay hay vệ tinh để giải quyết vấn đề này. Tuy nhiên kể cả máy ảnh tốt nhất cũng trở nên kém hiệu quả khi hoạt động về đêm hay khi thời tiết nhiều mây mù hoặc khói. Sự ra đời của công nghệ radar khẩu độ tổng hợp [SAR] đã giải quyết điều này, radar SAR được lắp trên các máy bay và vệ tinh sử dụng công nghệ sóng điện từ để “chụp ảnh” các địa hình khi di chuyển qua cho những hình ảnh có độ phân giải cao [< 1m] vùng quan sát rộng [> 10km] khả năng hoạt động 24/7 trong mọi loại điều kiện thời tiết. Radar SAR không chỉ quan trọng trong vai trò quân sự mà còn cả trong lĩnh vực dân sự như: Quản lý tài nguyên thiên nhiên, giám sát môi trường, giảm thiểu ảnh hưởng của thảm họa và biến đổi khí hậu. LOTUSat-1, vệ tinh quan sát trái đất đầu tiên do Việt Nam làm chủ dự kiến sẽ được phóng vào năm 2023 sẽ sử dụng radar XSAR của hãng NEC.

Công nghệ tự động nhận dạng mục tiêu: Việc phân loại được mục tiêu [loại máy bay, tên lửa, địch hay ta] đã xuất hiện từ Chiến tranh thế giới thứ hai. Một trong những phương pháp sớm nhất được áp dụng là để trắc thủ nghe lại tín hiệu băng gốc phản hồi từ mục tiêu, dựa vào thông tin này để phán đoán kích thước mục tiêu, loại mục tiêu. Tuy nhiên, phương pháp này có rất nhiều giới hạn: Trắc thủ phải được huấn luyện rất dài, nếu mục tiêu di chuyển rất nhanh [tên lửa, máy bay siêu thanh] thì người nghe không thể phân biệt được và cuối cùng tỷ lệ báo sai tương đối cao. Hiện nay, việc phát triển của các công nghệ radar như: Xử lý tín hiệu micro Doppler, công nghệ range profile và đặc biệt là với sự phát triển của công nghệ machine learning, các hệ thống radar có thể tự động nhận dạng mục tiêu, thậm chí có thể tự động đưa ra quyết định cho các đơn vị tác chiến khác [tên lửa phòng không, máy bay...] bảo đảm khả năng tác chiến nhanh nhất.

Công nghệ radar đa chức năng băng rộng: Một trong những xu hướng lớn của công nghệ radar hiện đại là việc mở rộng băng tần hoạt động, nhằm chống lại các hệ thống tác chiến điện tử, ngoài ra để các radar SAR đạt độ phân giải cao đòi hỏi radar phải có băng thông rất rộng [đến vài GHz]. Ý tưởng của radar đa chức năng là tận dụng sóng radar không chỉ để phát hiện mục tiêu mà còn dùng để tác chiến điện tử, vô hiệu hóa hệ thống thông tin của địch; làm kênh truyền thông tin, liên lạc giữa các đơn vị. Radar đa chức năng và đa băng tần luôn đi song hành với nhau, vì việc gia tăng chức năng của radar phụ thuộc vào số tần số và băng thông radar có thể sử dụng. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ Software-defined radio, các thành phần phần cứng cao tần truyền thống [bị giới hạn về tần số] thay bằng các hệ thống phần mềm [không bị giới hạn về tần số] được hy vọng mở ra cánh cửa mới cho các radar đa chức năng băng rộng trong tương lai.

Như thế, có thể thấy, ngày càng nhiều các vũ khí công nghệ mới như: Máy bay không người lái, máy bay tàng hình, tên lửa hành trình siêu thanh đặt ra một thách thức lớn đối với an ninh thế giới nói chung, quốc phòng, an ninh Việt Nam nói riêng, mà trong đó vai trò của radar trở nên nổi bật hơn cả. Để bảo vệ vững chắc Tổ quốc, chúng ta cần có một nền công nghiệp radar mạnh, ứng phó với các thách thức mới.

NGUYỄN HOÀNG DƯƠNG, Kỹ sư cao tần, Trung tâm Radar, Tổng công ty Công nghiệp Công nghệ cao Viettel [VHT]