GPS Là Gì? GPS Hoạt động Như Thế Nào? Ứng Dụng Của GPS

Mục lục nội dung

Toggle

• GPS là gì?
• Lịch sử của GPS
• Hệ thống GPS được tạo ra như thế nào?
• Các thành phần chính của GPS là gì?
  • Không gian
  • Các trạm hoặc phân đoạn điều khiển
  • Công cụ người dùng
• GPS hoạt động như thế nào?
• Ứng dụng của GPS là gì?
• Cách bật GPS trên điện thoại
• A-GPS (Assisted GPS) là gì?
• GLONASS là gì?
• Hệ thống GPS chính xác đến mức nào?

5/5 - (2 bình chọn)

GPS là gì? GPS hoạt động như thế nào? Ứng dụng của GPS

GPS là gì?

GPS là viết tắt của Global Positioning System nghĩa là Hệ thống định vị toàn cầu. GPS là một mạng lưới các vệ tinh giúp người dùng xác định một vị trí trên Trái đất.

Lịch sử của GPS

Ý tưởng về GPS được hình thành sau khi Sputnik ra mắt năm 1957. Năm 1964, hệ thống TRANSIT được đưa vào hoạt động trên các tàu ngầm Polaris của Mỹ và cho phép cập nhật vị trí chính xác. Sau đó, nó được đưa vào sử dụng thương mại vào năm 1967.

Vào ngày 1 tháng 9 năm 1983, các máy bay phản lực của Liên Xô đã bắn hạ một chiếc máy bay dân dụng của Hãng hàng không Hàn Quốc Chuyến bay 007 bay từ New York đến Seoul và giết chết toàn bộ 269 hành khách và phi hành đoàn. Do sai lầm này, Tổng thống Ronald Regan ra lệnh cho quân đội Mỹ cung cấp GPS cho mục đích dân sự.

Ngày nay, với thiết bị hoặc phần mềm phù hợp, bất kỳ ai cũng có thể thiết lập kết nối với các vệ tinh này và tìm vị trí của chúng trong vòng 15 đến 30 mét (tương đương 15 đến 30 ft).

Hệ thống GPS được tạo ra như thế nào?

GPS được tạo ra với sự trợ giúp của ít nhất 24 vệ tinh được mở rộng thành sáu quỹ đạo hướng tâm trái đất, bốn vệ tinh trong mỗi quỹ đạo. Bất kể bạn đang ở đâu hay thời tiết như thế nào, hệ thống định vị toàn cầu hoạt động 24 giờ một ngày mà không cần đăng ký và không phải trả tiền cho dịch vụ GPS.

GPS giúp chúng ta biết mình đang đi đâu, vận tốc hoặc thời gian. Trong khi chúng ta chỉ cần ba vệ tinh để biết vị trí, vệ tinh thứ tư được sử dụng để biết vị trí của tất cả ba vệ tinh đó và vệ tinh thứ 4 sẽ tự động di chuyển khi ba vệ tinh trước đó di chuyển nhưng trong không gian 3 chiều để chúng ta có thể tính toán chính xác độ cao của thiết bị sử dụng GPS.

Các thành phần chính của GPS là gì?

GPS được xây dựng với sự trợ giúp của ba yếu tố chính, như sau;

Không gian

Một số vệ tinh đang quay trái đất, phát tín hiệu cho người dùng về vị trí địa lý và thời gian trong ngày.

Các trạm hoặc phân đoạn điều khiển

Để kiểm soát các hoạt động được thực hiện bởi các vệ tinh GPS, điều quan trọng là phải theo dõi và quản lý hoạt động của các vệ tinh trong không gian và giám sát chúng. Trong khi tạo phân đoạn điều khiển, các trạm giám sát trên mặt đất, trạm điều khiển chính và ăng-ten mặt đất được bao gồm. Các trạm quan trắc này hầu như ở khắp mọi nơi trên trái đất; các lục địa như Bắc và Nam Mỹ, Châu Phi, Châu Âu, Châu Á và Châu Úc.

Công cụ người dùng

Bộ thu và phát của Hệ thống Định vị Toàn cầu là một số thiết bị nhận và hiển thị tín hiệu. Đây là các thiết bị điện tử hoặc tiện ích như điện thoại di động, PC, đồng hồ thông minh (dây đeo tay) hoặc thiết bị đo từ xa.

Điều tốt nhất về GPS là nó hoạt động trong mọi thời tiết và thậm chí bất kể thời gian là tháng hay ngày. Tuy nhiên, đây là một số công dụng chính của Hệ thống Định vị Toàn cầu.

GPS hoạt động như thế nào?

Các vệ tinh GPS bay 2 vòng trong một ngày theo một quỹ đạo đã được tính toán chính xác và liên tục phát các tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Các máy thu GPS nhận các tín hiệu này và giải mã bằng các phép tính lượng giác, qua đó sẽ tính toán và hiển thị được vị trí của người dùng.

Ví dụ thiết bị smartphone của bạn là một đầu thu GPS, nó sẽ thu dữ liệu từ các vệ tinh GPS ở trên bầu trời. Mỗi vệ tinh cho bạn biết khoảng cách chính xác từ vị trí của bạn đến vệ tinh đó hoặc một điểm nào đó trên trái đất.

Nguyên lý hoạt động của GPS như sau:

Trên bản đồ có 3 điểm cố định A, B, C. Dữ liệu GPS cho bạn biết khoảng cách lần lượt từ điểm A, B, C đến nơi bạn đứng là 1, 3km, 2km.

Sau đó ta vẽ 3 vòng tròn có tâm là A, B, C với bán kính lần lượt là 1km, 3km và 2km.

Vị trí giao nhau của ba vòng tròn chính là vị trí của bạn.

Thiết bị smartphone phải nhận được tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh để cho ra vị trí hai chiều và để theo dõi được chuyển động của bạn. Khi nhận được tín hiệu của ít nhất bốn vệ tinh, máy sẽ cho ra được vị trí ba chiều. Một khi vị trí của bạn đã tính được thì thiết bị smartphone (Android, Windows Phone, iOS) có thể tính các thông tin khác, như tốc độ di chuyển, hướng chuyển động, bám sát di chuyển, khoảng hành trình, khoảng cách đích đến và nhiều thứ khác nữa.

Để đưa ra vị trí chính xác, rất nhiều thiết bị GPS kết nối tới ít nhất là 4 vệ tinh. Đó là lý do vì sao đôi khi để tìm ra vị trí chính xác của bạn, hệ thống GPS lại mất nhiều thời gian tới vậy. Đó cũng là lý do vì sao đôi khi bạn bị mất sóng GPS: thiết bị di động của bạn có thể đã kết nối tới 1 hoặc 2 vệ tinh, song 2 vệ tinh vẫn là không đủ.

Ứng dụng của GPS là gì?

• Vị trí: Nó giúp xác định vị trí hoặc vị trí của một người.
• Điều hướng: Nó giúp định hướng từ nơi này đến nơi khác.
• Theo dõi: Nó giúp theo dõi mọi thứ hoặc hành động cá nhân.
• Lập bản đồ: Nó giúp tạo bản đồ thế giới hoặc một địa điểm cụ thể.
• Định thời gian: Với sự trợ giúp của GPS, chúng tôi có thể tìm ra thời gian chính xác.
• Ứng phó khẩn cấp: Đôi khi xảy ra các tình huống khẩn cấp hoặc thiên tai, GPS hoạt động như một sự hỗ trợ trong việc dự đoán thời tiết.
• Giải trí: GPS giúp giải trí theo nhiều cách khác nhau. Nhiều trò chơi như Pokémon Go và Geocaching, Pubg, v.v., sử dụng GPS cho các dịch vụ.
• Sức khỏe và thể chất: Nhiều ứng dụng như đồng hồ đeo tay và các công nghệ có thể đeo được khác giúp theo dõi sức khỏe của người dùng và chúng cũng có thể giúp theo dõi bước chân và nhịp tim của bạn.
• Xây dựng, khai thác và vận tải: GPS đã giúp đo lường, cảnh báo tốc độ, theo dõi vị trí phương tiện vận tải,…

Cách bật GPS trên điện thoại

1. Để bật định vị GPS bạn vào cài đặt
2. Tiếp theo chọn vào “Vị trí”
3. Bật lên và chọn vào đồng ý để bắt đầu định vị điện thoại trên bản đồ
4. Kết nối mạng 3G/Wifi để tải dữ liệu của bản đồ google map và máy sẽ định vị được vị trí của bạn trên bản đồ.

A-GPS (Assisted GPS) là gì?

A-GPS (Assisted GPS) là phiên bản được nâng cấp của GPS, một hệ thống hỗ trợ có thể cải thiện đáng kể hiệu suất định vị vị trí của bạn nhanh hơn so với định vị bằng vệ tinh thông thường. A-GPS được sử dụng rộng rãi trên các thiết bị smartphone (Android, Windows Phone, iOS), A-GPS sẽ sử dụng Wifi hoặc dữ liệu di động 3G để lấy thông tin nhanh hơn từ dữ liệu máy chủ A-GPS hỗ trợ, nhờ đó mà điện thoại của bạn có thể được định vị dù là ở trong nhà mà không cần phải ra ngoài nơi thông thoáng để định vị như GPS thông thường.

GLONASS là gì?

GLONASS (Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) là hệ thống định vị vệ tinh do Nga phát triển và có các chức năng tương tự như GPS dùng để xác định vị trí, iPhone và khá nhiều thiết bị Android (honor 4c, Sony Z5 Dual,…) đã sử dụng cả GLONASS và GPS để đảm bảo sự chính xác tối đa.

Nếu bạn đang ở khu vực nhiều mây che phủ hoặc bị bao quanh bởi các tòa nhà cao tầng, thiết bị của bạn sẽ sử dụng GLONASS kết hợp cùng với GPS. Điều này cho phép thiết bị được xác định bởi bất kỳ vệ tinh nào trong tổng số 55 vệ tinh trên toàn cầu (các vệ tinh của cả GLONASS và GPS), như vậy sẽ làm tăng độ chính xác của việc định vị. Tuy nhiên, GLONASS thường chỉ được kích hoạt khi tín hiệu GPS yếu để tiết kiệm pin cho thiết bị.

Hệ thống GPS chính xác đến mức nào?

• Độ chính xác của GPS không cố định. Nó phụ thuộc vào rất nhiều biến số như môi trường, các rào cản vật lý, vv Một số yếu tố có thể thay đổi hoặc ảnh hưởng đến độ chính xác của GPS được liệt kê dưới đây:
• Rào cản vật lý: Một số khu vực có nhiều núi, tòa nhà và cây cối có thể hoạt động như rào cản vật lý, làm chậm dịch vụ GPS.
• Ảnh hưởng khí quyển: Bão lớn hoặc mùa gió, hoặc bất kỳ thiên tai nào có thể ảnh hưởng đến vệ tinh GPS và làm chậm quá trình truyền dữ liệu.
• Tính toán sai số: Đôi khi một thiết bị có thể được tính toán sai hoặc thiết kế sai hoặc có một số vấn đề trong thiết kế phần cứng.
• Gây nhiễu nhân tạo: Có một số thiết bị gây nhiễu được thiết kế đặc biệt để ngăn GPS theo dõi các vị trí hoặc ngừng hoạt động của GPS

Nguồn: GPS là gì? GPS hoạt động như thế nào? Ứng dụng của GPS

Bài viết này có hữu ích với bạn không?CóKhông