Thiết bị & Hệ thống định vị toàn cầu GPS là gì?

Trên thế giới có nhiều hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu được phát triển với các mục đích khác nhau, tuy nhiên phổ biến nhất vẫn là GPS. Vậy trong bài viết này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu hệ thống định vị GPS và thiết bị định vị GPS là gì?

GPS là gì?

GPS là viết tắt của “Global Positioning System” (hệ thống định vị toàn cầu) do bộ quốc phòng Hoa Kỳ phát triển bao gồm các thành phần sau:

Phần kiểm soát

Mục đích trong phần này là kiểm soát vệ tinh đi đúng hướng theo quỹ đạo và thông tin thời gian chính xác. Có 5 trạm kiểm soát đặt rải rác trên trái đất. Bốn trạm kiểm soát hoạt động một cách tự động, và một trạm kiểm soát là trung tâm. Bốn trạm này nhận tín hiệu liên tục từ những vệ tinh và gửi các thông tin này đến trạm kiểm soát trung tâm. Tại trạm kiểm soát trung tâm, nó sẽ sửa lại dữ liệu cho đúng và kết hợp với hai an-ten khác để gửi lại thông tin cho các vệ tinh. Ngoài ra, còn một trạm kiểm soát trung tâm dự phòng và sáu trạm quan sát chuyên biệt.

Phần không gian

Gồm có 27 vệ tinh bay xung quanh trái đất, trong đó 24 vệ tinh hoạt động liên tục và 3 vệ tinh còn lại đóng vai trò dự phòng trong trường hợp 1 trong số 24 vệ tinh chính bị hư hỏng. Các vệ tinh cách mặt đất 20.200 km, bán kính quỹ đạo 26.600 km. Chúng chuyển động ổn định và quay hai vòng quỹ đạo trong khoảng thời gian gần 24 giờ với vận tốc 7 nghìn dặm một giờ. Các vệ tinh trên quỹ đạo được bố trí sao cho các máy thu GPS trên mặt đất có thể nhìn thấy tối thiểu 4 vệ tinh vào bất kỳ thời điểm nào

Hệ thống vệ tinh GPS xoay quanh trái đất

Phần sử dụng

Phần sử dụng chính là các thiết bị thu sóng vệ tinh toàn cầu GPS và người sử dụng, chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn bên dưới đây.

GPS ban đầu chỉ dành cho các mục đích quân sự, nhưng từ năm 1980 chính phủ Mỹ cho phép sử dụng trong dân sự. GPS hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, mọi nơi trên Trái Đất, 24 giờ một ngày.

Thiết bị định vị GPS là gì?

Thiết bị định vị GPS là một thiết bị điện tử dùng để thu sóng vệ tinh toàn cầu GPS. Máy thu GPS khi nhận được tín hiệu từ ít nhất 3 vệ tinh sẽ có thể giải mã bằng phép tính lượng giác, qua đó sẽ biết vị trí, vận tốc, hướng di chuyển …vv Thiết bị kết nối được với càng nhiều vệ tinh thì tính toán vị trí càng chính xác.

  • Để tính được vị trí yêu cầu thiết bị phải nhận được tín hiệu tối thiểu từ 3 vệ tinh xoay quanh trái đất
  • Để tính được độ cao của thiết bị yêu cầu thiết bị phải nhận được tín hiệu tối thiểu từ 4 vệ tinh

Cơ chế hoạt động của thiết bị định vị GPS

Thiết bị định vị GPS sẽ xác định khoảng cách từ nó tới các vệ tinh GPS theo công thức Quãng đường = Vận Tốc x Thời Gian. Ở đây, vận tốc là vận tốc truyền tín hiệu (sóng), thời gian được tính từ lúc tín hiệu được phát đi từ vệ tinh và thời gian mà thiết bị nhận được tín hiệu

Khi xác định được khoảng cách từ thiết bị với ít nhất 3 vệ tinh GPS, bằng phép tính lượng giác có thể xác định được vị trí 2 chiều kinh độ, vĩ độ, tốc độ và hướng di chuyển của thiết bị GPS trên trái đất. Khi tính được khoảng cách với 4 vệ tinh có thể xác định được vị trí 3 chiều tức là biết thêm được độ cao của thiết bị. Xác định được khoảng cách từ thiết bị thu sóng GPS đến càng nhiều vệ tinh thì khả năng sẽ cho vị trí chính xác càng cao.

Thiết bị & Hệ thống định vị toàn cầu GPS là gì?
Đánh giá bài viết

Bình luận

Hotline: 096.505.3886