GPS là viết tắt của “Global Positioning System”, còn được gọi là Hệ thống định vị toàn cầu. Trong hệ thống định vị toàn cầu GPS, các vệ tinh GPS có nhiệm vụ phát tín hiệu đến các thiết bị định vị GPS trên mặt đất, cung cấp thông tin về tọa độ vị trí và thời gian.
GPS là viết tắt của từ gì? Tổng quan về hệ thống GPS
GPS là viết tắt của “Global Positioning System”, còn được gọi là Hệ thống định vị toàn cầu trong tiếng Việt. Đây là một hệ thống định vị vệ tinh được xây dựng và quản lý bởi Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ, hệ thống này cho phép người dùng xác định vị trí của mình trên bề mặt Trái Đất thông qua tín hiệu từ các vệ tinh nằm trên quỹ đạo của Trái Đất.
Hiện tại, có khoảng 24 vệ tinh GPS hoạt động trên quỹ đạo của Trái Đất, tuy nhiên người dùng chỉ cần thu thập tín hiệu của bốn vệ tinh là có thể tính toán được vị trí định vị. Các vệ tinh GPS được đặt trên quỹ đạo Trái đất với chu kỳ khoảng 12 giờ, ở độ cao khoảng 20.200 km (12.550 dặm) và di chuyển với tốc độ khoảng 14.000 km / giờ.
>>> Xem thêm: Vì Sao Khi Định Vị Bằng GPS Cần Thu Thập Dữ Liệu Từ 4 Vệ Tinh Khác Nhau?
Mỗi vệ tinh GPS phát tín hiệu vô tuyến trên hai băng tần, là tần số L1 và L2, trong đó tần số L1 là tần số chính được sử dụng để định vị. Tất cả các vệ tinh GPS đều được kiểm soát từ một trung tâm điều khiển trên mặt đất, được giám sát để đảm bảo chúng hoạt động đúng và ổn định.
Trung tâm điều khiển chính của hệ thống GPS được đặt tại Hoa Kỳ. Để có được những dữ liệu chính xác, Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ còn cho xây dựng thêm nhiều trạm điều khiển/kiểm soát tự động nằm ở những vị trí chiến lược trên toàn thế giới. Dưới đây là ví dụ về một số trạm GPS tự động quan trọng của Hoa Kỳ:
- Trạm kiểm soát GPS Master Control Station: nằm ở Schriever Air Force Base, bang Colorado. Đây là nơi chịu trách nhiệm quản lý và điều khiển toàn bộ hệ thống GPS của Hoa Kỳ.
- Trạm kiểm soát GPS Alternate Master Control Station: nằm ở Vandenberg Air Force Base, bang California. Đây là nơi backup cho trạm Master Control Station.
- Trạm kiểm soát GPS Monitor Stations: có tổng cộng 16 trạm, phân bố khắp các tiểu bang của Hoa Kỳ. Chức năng của các trạm này là thu thập và phân tích dữ liệu từ các vệ tinh GPS để đảm bảo hoạt động chính xác của hệ thống.
- Trạm kiểm soát GPS Ground Antenna: có tổng cộng 11 trạm, nằm ở các vị trí khác nhau trên lãnh thổ Hoa Kỳ. Chức năng của các trạm này là tương tác với các vệ tinh GPS, giúp điều chỉnh độ chính xác của các thông số GPS.
Các vệ tinh có nhiệm vụ như thế nào trong hệ thống GPS?
Trong hệ thống định vị toàn cầu GPS, các vệ tinh GPS có nhiệm vụ phát tín hiệu đến các thiết bị định vị GPS trên mặt đất, cung cấp thông tin về tọa độ vị trí và thời gian. Khi nhận được tín hiệu từ các vệ tinh này, các thiết bị định vị GPS trên mặt đất sẽ tính toán vị trí của chính nó bằng cách sử dụng một phương pháp gọi là Trilateration.
Trong Trilateration, các thiết bị định vị GPS sử dụng thời gian tín hiệu từ các vệ tinh để tính toán khoảng cách đến từng vệ tinh. Khi có đủ khoảng cách từ ít nhất bốn vệ tinh, các thiết bị định vị GPS có thể tính toán vị trí của chính nó trên bề mặt Trái Đất bằng cách giao hòa các vòng tròn tại các điểm tương ứng với khoảng cách đến từng vệ tinh.
Các vệ tinh GPS được đặt trên quỹ đạo Trái đất, di chuyển với tốc độ khoảng 14.000 km/giờ và phát tín hiệu vô tuyến chứa thông tin về vị trí của chính nó và thời gian phát sóng. Các vệ tinh này hoạt động như một phần của một mạng lưới vệ tinh GPS, gửi thông tin về tọa độ và thời gian đến các thiết bị định vị GPS trên mặt đất trên toàn thế giới.
>>> Xem thêm: Ưu điểm lớn nhất của GPS là gì?
Từ thông tin về vị trí của các vệ tinh GPS và thời gian phát sóng, các thiết bị định vị GPS trên mặt đất có thể tính toán vị trí của chính nó trong không gian 3 chiều, cung cấp thông tin định vị chính xác cho nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống.
Ứng dụng của GPS
Dưới đây là một số lĩnh vực trong đời sống ứng dụng GPS:
- Điều hướng đường bộ: Hệ thống GPS được tích hợp trong các thiết bị định vị đường bộ, giúp người dùng tìm đường đi nhanh chóng và chính xác.
- Hàng hải: Hệ thống GPS được sử dụng để theo dõi tàu thuyền, cung cấp thông tin vị trí, tốc độ và hướng di chuyển để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong điều hành tàu thủy.
- Hàng không: Hệ thống GPS được sử dụng để hỗ trợ các hoạt động của máy bay, bao gồm định vị, hướng dẫn điều hành, đo đạc tốc độ và khoảng cách.
- Quân sự: Hệ thống GPS được sử dụng rộng rãi trong các hoạt động quân sự, từ định vị các đơn vị quân sự đến hỗ trợ các hoạt động đặc nhiệm.
- Công nghiệp: Hệ thống GPS được sử dụng để quản lý các hoạt động sản xuất và vận hành các thiết bị, giúp nâng cao năng suất và giảm chi phí.
- Khoa học và môi trường: Hệ thống GPS được sử dụng để theo dõi sự di chuyển của các hiện tượng tự nhiên như động đất, lở đất và động thực vật.
- Du lịch: Hệ thống GPS cung cấp thông tin vị trí và hướng dẫn cho người dùng khi đi du lịch, giúp họ tìm kiếm các địa điểm tham quan và tránh lạc đường.
- Thể thao: Hệ thống GPS được tích hợp vào các thiết bị theo dõi hoạt động thể thao như đua xe, đua ngựa, leo núi, đi bộ, chạy bộ… giúp người dùng theo dõi và đánh giá hiệu suất của mình.
Ngày nay, hầu như các thiết bị công nghệ đều có khả năng thu được tín hiệu GPS với độ chính xác ở mức mét. Với một số nhu cầu cao hơn, ví dụ như trong đo đạc trắc địa, khảo sát địa hình, địa chính hay thành lập bản đồ… máy thu GPS chuyên dụng có thể thu thập dữ liệu định vị GPS với độ chính xác đạt mức cm - khi kết nối với trạm Base, trạm Cors.
Có nhu cầu tìm hiểu thêm về các máy thu tín hiệu GPS có độ chính xác cao, bạn hãy liên hệ ngay cho chúng tôi qua HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ nhanh nhất!
>>> Xem thêm: GNSS là gì? Ưu, nhược điểm của GNSS
