Xona chuẩn bị đưa dịch vụ định vị thay thế GPS vào vận hành thương mại

Xona Space Systems, startup có trụ sở tại Burlingame, California, đang chuẩn bị đưa dịch vụ định vị và định thời chính xác thương mại đầu tiên có khả năng cạnh tranh với GPS vào vận hành thử nghiệm. Sáu vệ tinh do công ty thiết kế sẽ được SpaceX phóng lên quỹ đạo trong tháng này. Nếu thành công, hệ thống Pulsar của Xona có thể mở ra một chương mới cho ngành định vị vệ tinh, vốn đã bị các chính phủ độc quyền suốt hàng thập kỷ.

Từ nhóm bạn học Stanford đến tham vọng thay thế GPS

Xona được thành lập năm 2019 bởi nhóm năm kỹ sư quen nhau từ chương trình đào tạo sau đại học về kỹ thuật hàng không vũ trụ tại Đại học Stanford. Một thành viên trong nhóm, Tyler Reid, sau đó hoàn thành luận án tiến sĩ về khả năng ứng dụng vệ tinh quỹ đạo Trái Đất tầm thấp để cải thiện định vị.

Ý tưởng táo bạo này ban đầu vấp phải không ít hoài nghi. GPS cùng các hệ thống tương tự do châu Âu, Trung Quốc và Nga xây dựng mang lại giá trị khổng lồ, nhưng đều dễ bị gây nhiễu và chưa đủ chính xác để dùng độc lập cho những ứng dụng như robot nông nghiệp hay xe tự lái.

"Phản ứng đầu tiên của tôi là ý tưởng này thật ngớ ngẩn. Tại sao lại muốn thay thế GPS khi nó miễn phí? Nhưng khi đào sâu, tôi nhận ra mọi người nhầm về bản chất thị trường", Brian Manning, CEO của Xona, chia sẻ với TechCrunch.

Theo Manning, dịch vụ định vị có thể miễn phí, nhưng thị trường thực sự nằm ở phần cứng — hàng tỷ thiết bị được bán ra mỗi năm với nhu cầu bức thiết về hiệu năng tốt hơn.

Bài toán kỹ thuật đằng sau hệ thống Pulsar

Để hiện thực hóa tham vọng, Xona phải giải hai bài toán kỹ thuật then chốt.

Thứ nhất, công ty phát triển kiến trúc riêng cho phép vệ tinh giữ thời gian chính xác mà không cần đồng hồ nguyên tử đắt đỏ trên khoang. Bí quyết nằm ở việc tận dụng khoảng cách gần Trái Đất của vệ tinh quỹ đạo tầm thấp, kết hợp liên lạc liên tục với các nguồn thời gian chuẩn dưới mặt đất.

Thứ hai, tín hiệu của Xona phải tương thích với các máy thu GPS hiện có chỉ bằng một thay đổi phần mềm tương đối đơn giản. Điều này giúp công ty tiếp cận thị trường ngay lập tức và thuận lợi hơn trong khâu cấp phép phát tín hiệu định vị.

Vệ tinh Pulsar của Xona Space Systems

Sáu vệ tinh đầu tiên và lộ trình phủ sóng toàn cầu

Trong tháng này, tên lửa SpaceX dự kiến phóng sáu vệ tinh cho Xona. Bốn vệ tinh có thiết kế tương tự nguyên mẫu đã chứng minh công nghệ trong lần phóng năm ngoái, dựa trên nền tảng vệ tinh của Aerospace Labs. Hai vệ tinh còn lại do chính Xona chế tạo hoàn toàn tại trụ sở Burlingame và sẽ là nền tảng cho chòm sao vận hành Pulsar gồm 258 vệ tinh.

Pulsar được kỳ vọng cung cấp độ chính xác định vị đến từng centimet, thay vì mức mét như GPS. Tín hiệu của hệ thống đủ mạnh để xuyên qua tòa nhà và hoạt động trong môi trường đô thị đông đúc. Manning cũng tin rằng cường độ tín hiệu này đủ sức chống lại các thiết bị gây nhiễu và giả mạo tín hiệu.

Sau khi vệ tinh vào quỹ đạo và bay qua vĩ độ trung bình khoảng tám lần mỗi ngày, Xona có thể bắt đầu thử nghiệm beta Pulsar với khách hàng thực tế. Ian Gough, CEO của TimeBeat — công ty chuyên về định thời điện tử — cho biết giai đoạn thí điểm ban đầu sẽ giúp các kỹ sư của ông kiểm tra và hiệu chỉnh thời gian mà thiết bị của công ty cung cấp trên toàn cầu. Đến năm 2028, Xona đặt mục tiêu phủ sóng đầy đủ tại Mỹ, châu Âu, Nhật Bản và Hàn Quốc.

Tham vọng lớn và sự hậu thuẫn từ chính phủ Mỹ

Tính đến nay, Xona đã huy động hơn 300 triệu USD từ các nhà đầu tư mạo hiểm, trong đó có 20 triệu USD từ Lực lượng Không gian Mỹ. Dù tập trung vào dịch vụ thương mại, công ty vẫn nhận được sự quan tâm rõ rệt từ chính phủ khi tình trạng gây nhiễu và giả mạo tín hiệu định vị vệ tinh ngày càng phổ biến trong các cuộc xung đột.

Không chỉ dừng ở định vị, Xona còn hướng tới kỷ nguyên tự hành bùng nổ. Reid, người từng làm việc về xe tự lái tại Ford trước khi giữ vai trò CTO của Xona, nhận thấy hệ thống như Pulsar là điều kiện cần để khai phá tiềm năng của mọi loại phương tiện tự hành.

"Trong tất cả các hình thức giao thông công cộng, hàng không dân dụng là tiêu chuẩn vàng về an toàn. Chúng tôi tin Xona có thể đóng vai trò lớn trong việc mang lại cảm giác an toàn tương tự cho xe hơi, để bạn tự tin rời tay khỏi vô lăng như khi ngồi thư giãn trên máy bay", Manning nói.