1. Anh có thể chia sẻ xuất phát từ đâu anh và đồng nghiệp đưa ra ý tưởng sáng chế Hệ thống và phương pháp phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu xung trong băng thông rộng?

Kỹ sư Đỗ Văn Lộng: Trước hết, sáng chế “Hệ thống và phương pháp phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu xung trong băng thông rộng” là một trong những kết quả dẫn xuất trong quá trình nghiên cứu, thiết kế và chế tạo “Hệ thống trinh sát điện tử thông minh V-ELINT18”. Do đó, ý tưởng của sáng chế này xuất phát từ quá trình phân tích yêu cầu và thiết kế hệ thống cho sản phẩm. Trong đó, mô-đun “phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu xung radar” là một trong những thành phần quan trọng nhận của sản phẩm.

2. Anh có thể giới thiệu tổng quát về sáng chế của mình? Sáng chế của mình khi áp dụng vào thực tiễn sẽ đem lại lợi ích như thế nào?

Kỹ sư Đỗ Văn Lộng: Mục đích của sáng chế là đề xuất một hệ thống và phương pháp nhằm phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu xung radar trong băng thông rộng (lên đến 500MHz). Bản chất của sáng chế là một mô-đun xử lý tín hiệu nhận đầu vào là tín hiệu IQ băng rộng (băng thông lên đến 500MHz), thực hiện các thuật toán xử lý tín hiệu và đưa ra các thông tin cơ bản của một tín hiệu xung radar. Một số tham số cơ bản của tín hiệu xung radar bao gồm thời gian đến của xung (Time of Arrival, TOA), thời gian kết thúc xung (Time of Departure, TOD), độ rộng xung (Pulse Width, PW), biên độ xung (Pulse Amplitude, AMP), tần số trung tâm (Center Frequency, FC), băng thông tín hiệu (Bandwidth, BW) và các mẫu tín hiệu IQ trong xung. Những thông tin trên sẽ được gửi lên các mô-đun xử lý thông tin lớp trên để thực hiện các chức năng định vị, bắt bám, hợp nhất và nhận dạng mục tiêu.

Mô-đun “phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu xung radar trong băng rộng” đã được tích hợp vào hệ thống V-ELINT18 và thử nghiệm với dữ liệu thực tế. Trước khi áp dụng mô-đun này, hệ thống chỉ có khả năng phát hiện và ước lượng tham số xung radar trong băng thông hẹp (băng thông 20MHz). Nhờ có mô-đun này, hệ thống có khả năng phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu trong băng rộng (lên đến 500MHz). Do đó, hệ thống có khả năng phát hiện, định vị và bắt bám đồng thời nhiều mục tiêu hơn.

3. Bản chất của sáng chế là tạo ra cái mới, và tạo ra cái mới thì luôn gặp nhiều thách thức vì không có sẵn tài liệu tham khảo. Vậy anh và đồng nghiệp có gặp phải vấn đề tương tự như vậy không và chúng ta giải quyết bằng cách nào?

Kỹ sư Đỗ Văn Lộng: Đối với nhóm, chúng tôi cũng vấp phải một số khó khăn khi nghiên cứu và phát triển mô-đun “phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu xung radar trong băng rộng” bao gồm:

Thứ nhất, do cần xử lý lượng dữ liệu trong thời gian ngắn (tốc độ dữ liệu lên đến 625 triệu mẫu một giây, hay 625Msps), các thuật toán xử lý tín hiệu trên máy tính PC không thể thực hiện được mà cần phải được triển khai xuống các nền tảng phần cứng tăng tốc tính toán (như FPGA hay GPU). Do đó, thuật toán xử lý tín hiệu cần phải đạt những yêu cầu: đơn giản, hiệu quả, tiết kiệm tài nguyên nhưng vẫn đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật đề ra.

Thứ hai, thuật toán xử lý cần đạt được những chỉ tiêu kỹ thuật khắt khe về độ nhạy phát hiện tín hiệu, độ trễ phát hiện tín hiệu, sai số ước lượng tham số tín hiệu trong điều kiện tham số tín hiệu xung radar biến thiên trong dải rộng. Khi đó, các tham số của thuật toán cần phải lựa chọn thích nghi để phù hợp với từng điều kiện môi trường thực tế.

Thứ ba, quá trình nghiên cứu, triển khai, tích hợp và thử nghiệm mô-đun này cũng gặp không ít khó khăn. Khi nghiên cứu thuật toán, dữ liệu được tạo ra trong môi trường mô phỏng để có thể kiểm chứng và đánh giá hiệu năng của thuật toán trong điều kiện lý tưởng. Sau đó, thuật toán được triển khai và tích hợp vào hệ thống để thử nghiệm với dữ liệu trong LAB và dữ liệu thực tế. Những lần đầu thử thực tế, thuật toán thường hoạt động không tốt do điều kiện môi trường phức tạp hơn rất nhiều dữ liệu mô phỏng. Do đó, thuật toán cần phải được thử nghiệm và cải thiện liên tục để vừa đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật lại vừa hoạt động tốt trong điều kiện môi trường thực tế.

Tuy nhiều thách thức đặt ra nhưng chúng tôi nghĩ rằng, có thách thức thì cũng phải có giải pháp. Chúng tôi luôn suy nghĩ rằng thuật toán có thể được cải thiện để đạt được hiệu năng tốt hơn nữa. Vì vậy, nhóm nghiên cứu và phát triển mô-đun đã đưa ra một số cách giải quyết như: Tạo môi trường mô phỏng với nhiều nhất có thể các điều kiện môi trường thực tế (tín hiệu xung radar với các loại tham số khác nhau, tín hiệu nhiễu từ các nguồn khác, …) để nghiên cứu, phát triển và đánh giá hiệu năng của thuật toán. Ngoài ra, thử nghiệm thực tế với nhiều điều kiện môi trường khác nhau để đánh giá và liên tục cải thiện thuật thuật toán.

Trong thực tế, giải pháp hiện tại đã trải qua nhiều phiên bản trong suốt quá trình nghiên cứu, phát triển và thử nghiệm sản phẩm từ năm 2018.

4. Vậy các anh mất bao nhiêu thời gian để ra đời sáng chế này?

Kỹ sư Đỗ Văn Lộng: Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống trinh sát điện tử thông minh V-ELINT18” được bắt đầu từ đầu năm 2018. Trong thực tế, phiên bản đầu tiên của mô-đun “phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu xung radar trong băng rộng” được nghiên cứu và phát triển trong khoảng 1 năm từ giữa năm 2018 đến giữa năm 2019. Sáng chế này (được viết và nộp lên cục SHTT vào cuối năm 2019) là kết quả dẫn xuất của mô-đun “phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu xung radar trong băng rộng”. Từ năm 2019 đến nay, thuật toán “phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu xung radar trong băng rộng” đã trải qua nhiều lần thử nghiệm và cải tiến để tăng khả năng phát hiện và độ chính xác ước lượng tham số tín hiệu.

Như tôi đã chia sẽ ở trên, sáng chế này là kết quả dẫn xuất của mô-đun “phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu xung radar trong băng rộng”. Trong thực tế, việc nghiên cứu, phát triển, tích hợp, thử nghiệm và liên tục cải thiện hiệu năng của mô-đun này trong các điều kiện thực tế mới là nhiệm vụ chiếm nhiều thời gian nhất. Khi đã có những kết quả nghiên cứu vững chắc thì việc viết sáng chế rất đơn giản. Thời gian viết một bản sáng chế chỉ gói gọn trong khoảng 1 tuần. Tuy nhiên, thời gian chờ đợi kết quả thẩm định lại khá lâu (khoảng 2 đến 03 năm).

5. Khi thấy sáng chế của mình có thể vận dụng vào V-ELINT18, anh và đồng tác giả cảm thấy như thế nào?

Kỹ sư Đỗ Văn Lộng: Anh cảm thấy rất hạnh phúc và tự hào vì những nỗ lực của mình và cả nhóm đã cho những kết quả nhất định. Đặc biệt, khi thấy mô-đun mà cả team cùng nhau phát triển có thể hoạt động tốt trong thực tế thì cảm giác thật là YoMost. Hơn nữa, nếu những kết quả nghiên cứu của cả nhóm được cấp bằng sáng chế thì sẽ rất tuyệt vời. Khi đó, bảng thành tích của mỗi cá nhân trong nhóm nói riêng, của Trung tâm TT&TCĐT và VHT nói chung sẽ có thêm một vài dòng. Hơn nữa, nhờ sự quan tâm và động viên của Ban Tổng giám đốc VHT, mỗi sáng chế được cấp bằng tại Việt Nam sẽ được thưởng 50 triệu đồng. Khi đó, anh em lại được bữa liên hoan.

6. Trước khi làm việc tại Viettel, anh có nghĩ sẽ có ngày chính mình làm nên bằng sáng chế được bảo hộ?

Kỹ sư Đỗ Văn Lộng: Trước khi làm việc tại Viettel, tôi cũng chưa từng nghĩ mình sẽ có bằng sáng chế được bảo hộ. Đối với tôi, thời gian làm việc ở VHT thú vị hơn rất nhiều thời gian làm PhD. Trong thời gian làm nghiên cứu sinh, tôi thường phải giải quyết những vấn đề mang nặng tính lý thuyết với những điều kiện nhất định. Kết quả đầu ra cũng chỉ là những tài liệu kỹ thuật, những buổi seminar và những bài báo với kết quả lý thuyết và mô phỏng. Ngược lại, trong thời gian làm việc tại VHT, tôi đã được áp dụng những kiến thức mình đã học để giải quyết những bài toán thực tế và áp dụng vào các sản phẩm thực tế tại đơn vị. Đặc biệt, khi thấy những giải pháp của mình được áp dụng thành công vào sản phẩm thì cảm giác thật tuyệt vời.

7. Sau khi đã thành công với sáng chế Hệ thống và phương pháp phát hiện và ước lượng tham số tín hiệu xung trong băng thông rộng, anh có muốn tiếp tục chinh phục những sáng chế mới không?

Kỹ sư Đỗ Văn Lộng: Tất nhiên là có. Tuy nhiên, nhiệm vụ chính của tôi là việc nghiên cứu và phát triển các thuật toán xử lý tín hiệu và và thông tin nhằm ứng dụng vào các sản phẩm của đơn vị. Nếu trong quá trình nghiên cứu mà có những kết quả vững chắc có khả năng ứng dụng và thay đổi về chất của sản phẩm, tôi sẽ đề xuất với các anh chỉ huy đơn vị để viết bản thảo và nộp đơn xin bảo cấp bằng sáng chế.

Xin trân trọng cảm ơn anh!