Kinh tế tầm thấp Thành phố Hồ Chí Minh - Bài cuối: Tự chủ công nghệ UAV

Từ thiết bị bay đến hệ thống công nghệ tự chủ

Trong những con hẻm nhỏ, khu vực ven sông, vùng sản xuất nông nghiệp hay các tuyến hàng hải... thiết bị bay không người lái (UAV) đang được đặt vào những bài toán mà phương tiện truyền thống khó đáp ứng về tốc độ tiếp cận, khả năng quan sát và thu thập dữ liệu. Cùng với phương tiện tự hành mặt đất (UGV) và phương tiện tự hành mặt nước (USV), UAV đang hình thành hệ thống tác nghiệp đa phương tiện, trong đó giá trị không chỉ nằm ở thiết bị mà còn ở phần mềm điều khiển, thuật toán tự hành, cảm biến và dữ liệu.

Với TP Hồ Chí Minh, phát triển kinh tế tầm thấp không chỉ đặt ra yêu cầu mở rộng dịch vụ UAV mà còn liên quan trực tiếp đến năng lực làm chủ công nghệ. Đây là nền tảng để thiết bị được thiết kế phù hợp với điều kiện đô thị, tích hợp vào hệ thống quản lý và tạo dữ liệu phục vụ nhiều lĩnh vực.

Một trong những yêu cầu quan trọng là làm chủ công nghệ từ phần cứng đến phần mềm. Khi UAV được sử dụng cho các nhiệm vụ liên quan đến hạ tầng, cứu hộ, giám sát hoặc thu thập dữ liệu, khả năng kiểm soát toàn bộ chuỗi công nghệ có ý nghĩa đối với tính an toàn, khả năng tùy biến và bảo mật của hệ thống.

Tiến sĩ Lương Việt Quốc, Nhà sáng lập kiêm Tổng Giám đốc Công ty Cổ phần Real-Time Robotics (RtR), nhấn mạnh yêu cầu hướng tới những sản phẩm có khả năng cạnh tranh trên thị trường quốc tế. “Nếu thiết bị bay không người lái của Việt Nam không đủ tốt để xuất khẩu ra thế giới trong thời bình thì sẽ không đủ sức bảo vệ đất nước trong thời chiến. Mục tiêu duy nhất của ngành công nghiệp này là phải vươn tầm quốc tế, làm chủ công nghệ lõi do chính người Việt sáng tạo và sản xuất trong nước với tính năng kỹ thuật ngang bằng hoặc vượt trội các sản phẩm hàng đầu thế giới”, ông cho biết.

Từ định hướng đó, các doanh nghiệp trong nước đang tập trung vào nhiều lớp công nghệ, từ thiết kế khí động học, bo mạch nhúng, cơ cấu cơ khí đến thuật toán điều khiển và tích hợp cảm biến. Theo thông tin được cung cấp, dòng thiết bị bay Hera do đội ngũ kỹ sư trong nước nghiên cứu có khả năng gấp gọn trong một ba lô cá nhân, sức nâng tới 44 lb, tương đương 20 kg, đồng thời tích hợp 4 cụm thiết bị cảm biến chuyên dụng.

Một hướng phát triển khác là cơ cấu trục quay OmniSight với hai camera độc lập, giúp mở rộng trường nhìn và đồng thời quan sát chi tiết mục tiêu với toàn cảnh khu vực hoạt động. Những thiết kế này cho thấy UAV đang chuyển từ một phương tiện bay đơn thuần sang nền tảng thực hiện các nhiệm vụ chuyên biệt.

Theo thông tin từ doanh nghiệp, nền tảng thiết bị bay chiến thuật này đã vượt qua các kiểm định để được cấp phép nhập khẩu vào Hoa Kỳ, qua đó mở ra kế hoạch tiếp cận thị trường quốc tế vào năm 2027. Những thông tin về kiểm định và thị trường xuất khẩu cần tiếp tục được đối chiếu theo từng sản phẩm; tuy nhiên, mục tiêu được đặt ra là xây dựng năng lực thiết kế, chế tạo trong nước thay vì chỉ lắp ráp hoặc khai thác thiết bị nhập khẩu.

Cùng với phần cứng, phần mềm điều khiển và khả năng tự hành quyết định trực tiếp đến hiệu quả hoạt động. Đội ngũ kỹ sư tại Công ty Cổ phần HTI UAS, thành viên HTI Group, đang phát triển các thuật toán bám quỹ đạo thích nghi (Adaptive - PD) và điều khiển dự báo mô hình (Model Predictive Control), hướng tới khả năng duy trì quỹ đạo, tốc độ và độ cao trong điều kiện môi trường phức tạp.

Ông Đinh Xuân Minh, Trưởng nhóm Điều khiển và Tự động hóa, Công ty Cổ phần HTI UAS, cho rằng giá trị của hệ thống không người lái chỉ được phát huy khi làm chủ phần mềm điều khiển, thuật toán tự hành và công nghệ thị giác máy tính.

“Giá trị của phương tiện không người lái chỉ phát huy tối đa khi chúng ta làm chủ hoàn toàn phần mềm điều khiển trạm mặt đất, thuật toán tự hành và thị giác máy tính. Việc hiệp đồng tác chiến giữa thiết bị bay trên không và phương tiện tự hành mặt nước tạo nên mạng lưới giám sát, tuần tra và cứu hộ liên hoàn. Hệ thống có khả năng tự động nhận diện mốc thị giác để hạ cánh chính xác, định vị trong môi trường hạn chế sóng định vị vệ tinh, tự động quay về trạm sạc và duy trì hoạt động khép kín để bảo vệ hạ tầng ven biển cũng như luồng hàng hải”, ông Đinh Xuân Minh chia sẻ.

Cách tiếp cận này mở rộng kinh tế tầm thấp từ một phương tiện riêng lẻ thành hệ thống gồm thiết bị bay, phương tiện mặt đất, phương tiện mặt nước, trạm điều khiển và nền tảng xử lý dữ liệu. Khi các thành phần phối hợp, UAV có thể đảm nhiệm quan sát, định vị và truyền dữ liệu, trong khi UGV hoặc USV thực hiện nhiệm vụ tiếp cận, kiểm tra hoặc xử lý tại hiện trường.

Dữ liệu tạo giá trị cho đô thị và sản xuất

Nếu phần cứng và thuật toán quyết định khả năng vận hành, dữ liệu lại là lớp tạo ra giá trị tiếp theo của kinh tế tầm thấp. Được trang bị camera quang học, ảnh nhiệt, cảm biến đa phổ hoặc LiDAR, UAV có thể thu thập lượng lớn dữ liệu về địa hình, công trình, cây trồng và các khu vực khó tiếp cận trong thời gian ngắn. Khi dữ liệu này được xử lý và tích hợp vào các nền tảng quản lý, giá trị của một chuyến bay không còn dừng ở hoạt động quan sát.

Một trong những bài toán được đặt ra tại TP Hồ Chí Minh là phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ tại khu dân cư đông đúc. Theo số liệu được cung cấp, trong 10 năm qua, địa bàn thành phố xảy ra 6.434 vụ cháy, tập trung chủ yếu tại các khu nhà ở riêng lẻ và nhà ở kết hợp sản xuất, kinh doanh nằm trong các hẻm nhỏ. Trong những tình huống này, việc tiếp cận hiện trường, xác định điểm cháy và tổ chức lực lượng xử lý luôn đặt ra yêu cầu về thời gian và an toàn.

Từ bài toán đó, mô hình kết hợp thiết bị bay và robot mặt đất được phát triển theo hướng phân chia nhiệm vụ giữa trên không và dưới mặt đất. Ông Phan Huy Thùy, Phó Giám đốc Trường Thịnh (Trường Thịnh Drone) cho biết: “Trong không gian đô thị chật hẹp, thời gian vàng để khống chế đám cháy chỉ tính bằng từng phút. Việc kết hợp thiết bị bay trinh sát SkyEye trên cao và xe xích chữa cháy FireEye dưới mặt đất giúp chỉ huy hiện trường nắm bắt toàn diện cục diện điểm nóng. Thiết bị bay được cấp nguồn liên tục qua dây cáp nối đất để duy trì quan sát suốt 8 tiếng, rọi đèn và dùng camera nhiệt đo chính xác nguồn phát hỏa xuyên qua khói dày. Cùng lúc đó, robot bánh xích nhỏ gọn kéo vòi nước áp lực cao tiến sâu 30 - 55 m vào đám cháy để phun dập lửa, bảo vệ tối đa tính mạng của cán bộ chiến sĩ chữa cháy”.

Ở lĩnh vực quản lý không gian đô thị, dữ liệu thu được từ UAV và cảm biến LiDAR có thể được sử dụng để xây dựng các mô hình địa hình, mô hình bề mặt và bản sao số. Theo thông tin được cung cấp, công nghệ trắc địa ảnh kết hợp LiDAR có khả năng phát hàng triệu xung laser mỗi giây, hỗ trợ xây dựng mô hình mặt đất và mô hình bề mặt với độ sai lệch khoảng 2 - 5 cm trong những điều kiện đo phù hợp.

Ông Trần Anh Tuấn, Phó Chủ tịch Liên minh Kinh tế Tầm thấp Việt Nam, cho rằng giá trị của dữ liệu cần được nhìn ở cả quá trình sau khi thiết bị hoàn thành chuyến bay. “Thiết bị bay chỉ là công cụ thu thập dữ liệu thô ban đầu, giá trị kinh tế thực sự nằm ở việc chuyển hóa các đám mây điểm thành bản sao số không gian (Digital Twin). Với mật độ quét lên tới 3.000 điểm trên mỗi mét vuông, mô hình bản sao số cho phép các cơ quan quản lý đô thị mô phỏng hướng dòng chảy và phạm vi ngập lụt khi triều cường, đánh giá sạt lở chia cắt giao thông chỉ trong 30 phút, cũng như tự động nhận diện vết nứt hạ tầng hay các công trình xây dựng sai phép mà không cần con người phải tiếp cận trực tiếp”, ông phân tích.

Từ đô thị, công nghệ tầm thấp có thể mở rộng sang nông nghiệp và logistics. Tại các vùng sản xuất, thiết bị bay kết hợp ảnh đa phổ, AI và bản đồ chỉ dẫn để xác định tình trạng cây trồng, từ đó phân bổ lượng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật theo nhu cầu từng khu vực, thay cho phương thức tác nghiệp đồng đều trên toàn diện tích.

Trong logistics cảng biển, phương tiện tự hành và dữ liệu tầm thấp có thể được tích hợp vào hệ thống cảng thông minh, kết nối doanh nghiệp cảng, hãng tàu và đơn vị logistics. Dữ liệu được cập nhật theo thời gian thực có thể hỗ trợ tối ưu hoạt động khai thác, giảm chi phí và nâng cao khả năng ứng phó khi chuỗi cung ứng bị gián đoạn.

Những ứng dụng từ cứu hộ, phòng cháy, quản lý đô thị đến nông nghiệp, logistics cho thấy giá trị của kinh tế tầm thấp không nằm ở những chuyến bay đơn lẻ. Phía sau phương tiện là hệ thống điều khiển, AI, cảm biến, viễn thông và dữ liệu, tạo thành chuỗi công nghệ phục vụ từng nhu cầu cụ thể.

Vì vậy, yêu cầu tự chủ công nghệ có ý nghĩa xuyên suốt quá trình phát triển. Khi doanh nghiệp trong nước làm chủ phần cứng, phần mềm và dữ liệu, các giải pháp có thể được điều chỉnh phù hợp với điều kiện Việt Nam, đồng thời mở rộng khả năng phát triển sản phẩm và dịch vụ cho thị trường quốc tế.

Với TP Hồ Chí Minh, đây là một trong những điều kiện để hình thành hệ sinh thái nghiên cứu, sản xuất và cung cấp dịch vụ Kinh tế tầm thấp đến năm 2030. Khi thể chế và không gian thử nghiệm được hoàn thiện, năng lực công nghệ và khả năng khai thác dữ liệu sẽ quyết định việc các ứng dụng tầm thấp có thể đi từ thử nghiệm vào đời sống và sản xuất./.