Giới thiệu tổng quát về hệ thống định vị toàn cầu - Viễn thông
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Học viện công nghệ bưu chính viễn thông
************
Báo cáo môn học
TỔNG QUAN VIỄN THÔNG
Tên đề tài: Hệ thống định vị toàn cầu
Nhóm 10:
Trần Minh Phúc
Hoàng Duy Phương
Nguyễn Ngọc Hải
Nguyễn Văn Việt
1
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Lời mở đầu:
Từ thời xa xưa, con người đã biết sử dụng những kiến
thức về thiên văn học hay những dụng cụ thô sơ để có thể
tự định hướng cho mình. Với sự phát triển của khoa học
kỹ thuật thì công nghệ định vị toàn cầu đã phát triển và
không còn xa lạ với chúng ta.
Nhờ có công nghệ này mà việc xác định được vị trí cũng
như chính xác tọa độ của bạn hay một đối tượng nào đó
một cách đơn giản.
Bản báo cáo này xin được giới thiệu và trình bày về lịch
sử phát triển cũng như những công nghệ định vị từ trước
cho tới giờ
2
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Chương 1: Phụ lục
GPS
Global Positioning System – Hệ thống định vị toàn cầu do bộ
quốc phòng Hoa Kỳ thành lập
UTC
Coordinated Universal Time – Là một chuẩn quốc tế về ngày
giờ thực hiện bằng phương pháp nguyên tử
USNO
United States Naval Observatory – Cục hải quân Hoa Kỳ
GALILEO
Hệ thống định vị toàn cầu của liên minh khối EU
GLONASS
Hệ thống định vị toàn cầu của Liên Bang Nga
CDMA
Code Division Multiple Access - Đa truy nhập theo mã
GNSS
Global Navigation Satellite System - là tên dùng chung cho
các hệ thống định vị toàn cầu sử dụng vệ tinh như GPS (Hoa
Kỳ), Hệ thống định vị Galileo (Liên minh châu Âu) và
GLONASS (Liên bang Nga).
SPS
Standard Positioning Service – Dịch vụ tiêu chuẩn, chỉ cung
cấp cho quân đội Hoa Kỳ
PPS
Precise Positioning Service – Dịch vụ định vị chính xác dành
cho người sử dụng trên toàn cầu với mục đích dân sự.
GIS
Geographic information system – Hệ thống thông tin địa lý
AS
Anti spoofing – Chống giả mạo, là một cơ chế đánh bại các
mục đích làm lỗi hay làm nhiễu nhờ vào cách mã hóa quân sự.
NUDETG
Cục Hạt nhân Hoa Kỳ
Deception
Là một kỹ thuật mà trong đó kẻ thù sẽ giả mạo một hoặc nhiều
jamming
vệ tinh khác nhau với mục đích làm nhiễu (VD: Giả mạo mã,
tín hiệu điều hướng,dữ liệu,…)
Định luật Kepler Các hành tinh chuyển động quanh mặt trời theo quỹ đạo hình
I:
elip, với mặt trời ở một trong 2 tiêu điểm của elip đó.
Định luật Kepler Diện tích quét bởi vector bán kình của một hành tinh tỷ lệ
II:
thuận với thời gian. Hay nói một cách khác diện tích bán kính
vector quét được trong một khoảng thời gian là như nhau
Định luật Kepler Bình phương chu kỳ chuyển động của một hành tinh thì tỷ lệ
III:
với lập phương bán trục lớn của quỹ đạo elip của hành tinh
đó.
( T2/a3 = const )
3
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Chương 2: Giới thiệu tổng quát về hệ thống định vị
toàn cầu
1.
Lịch sử phát triển về hệ thống định vị toàn cầu:
Từ xa xưa con người đã biết sử dụng những kiến thức về thiên văn học để áp dụng vào việc
tìm ra phương hướng. Để xác định con đường phải đi người cổ xưa phải xem xét vào rất nhiều
các yếu tố như hướng mặt trời (vào lúc sáng) hay dựa vào vị trí của các chùm sao (vào lúc tối) để
có thể định hướng được cho mình. Qua thời gian những vật dụng để xác định phương hướng ra
đời như la bàn, tiếp đến với sự tiếp nối của khoa học kỹ thuật cho đến ngày nay đã có thành tựu
cực kỳ to lớn nhờ sự phát triển của hệ thống định vị toàn cầu. Nhờ vào hệ thống định vị toàn cầu
này mà việc xác định phương hướng hay vạch ra một lộ trình cho hành trình một cách dễ dàng.
Cho tới hiện nay trên thế giới có 3 hệ thống lớn gồm có GPS của Bộ quốc phòng Hoa Kỳ,
Galileo của liên minh các khối châu âu và cuối cùng là Glonass của Liên Xô cũ và là Liên bang
Nga bây giờ.
Trước đây các hệ thống này được sử dụng chỉ với mục đích quân sự hay phục vụ cho quốc
gia, nhưng bây giờ các hệ thống này đã được đưa vào sử dụng cho toàn cầu và hoàn toàn miễn
phí với người sử dụng. Tức là chỉ cần một máy thiết bị đầu cuối có tích hợp chip định vị GPS thì
sẽ có thể sử dụng loại dịch vụ định vị này. ( Ví dụ như những chiếc máy GPS, máy PDA, hay
những chiếc Smart phone trên thị trường hiện nay đều có chức năng định vị này)
Hình 2.1.1: Máy thuần định vị GPS
4
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Hình 2.1.2: Máy điện thoại Smart phone có tích hợp chip GPS
Từ khi dịch vụ này được cung cấp thì GPS đã là một khái niệm được nhắc tới nhiều và
được người dân trên toàn cầu sử dụng rộng rãi trên mọi lĩnh vực của cuộc sống chứ không
nghiên về mục đích quân sự ban đầu.
2.
Sơ lược về GPS
GPS là hệ thống định vị của bộ quốc phòng mĩ thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý.
Với mục đích là phục vụ cho chiến tranh thế giới thứ 2. GPS bất đầu được phát triển vào
những năm 1940 , năm 1956 được áp dụng lý thuyết tương đối chính xác bằng cách sử dụng
đồng hồ nguyên tử được đặt trong mỗi vệ tinh. Qua một thời gian dài phát triển hệ thống này trở
nên hoàn thiện hơn với công nghệ cao hơn và chính xác hơn.
Vệ tinh đầu tiên được đưa lên quỹ đạo vào năm 1978 và hoạt động đầy đủ vào năm 1990.
GPS bao gồm 24 vệ tinh hoạt động chính trong quỹ đạo và 3 vệ tinh dự phòng. trong đó
chúng chia thành 6 mặt phẳng quỹ đạo. Mỗi một mặt phẳng quỹ đạo có góc lệch với mặt phẳng
kề ngay nó là 60 độ. Trong mỗi mặt phẳng có 4 vệ tinh. Các vệ tinh này sẽ nằm phân bố sao cho
mọi nơi trên trái đất đều được phủ sóng và ít nhất một máy thiết bị cuối sẽ có 3 vệ tinh để định vị
cho nó.
Để làm được điều này các vệ tinh GPS phải được theo dõi bởi một trạm gốc. Trạm gốc này
có cơ sở chính đặt tại Colorado Spring, ngoài ra còn một số các trạm khác nằm ở các vị trí trên
toàn cầu với mục đích cho các vệ tinh này bay đúng quỹ đạo mà nó được định sẵn. Như vậy
5
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
mạng này đảm bảo việc điều hướng và tải dữ liệu cho các vệ tinh hoạt động một cách chính xác
tránh gây ra sai lệch.
3.
Sơ lược về GLONASS
GLONASS được liên xô phát triển và đưa vào quỹ đạo vào tháng 10 năm 1982 và ngày 24
tháng 9 năm 1993 được đưa vào sử dụng.
Vệ tinh của GLONASS bay ở độ cao 19.100 km
Bao gồm 24 vệ tinh với 3 mặt phẳng quỹ đạo, góc nghiên giữa chúng khoảng 64,8 độ.
Về cơ bản GLONASS cũng giống GPS về cách hoạt động. Ngày nay thì GLONASS có 26 vệ
tinh gồm 21 vệ tinh hoạt động và 3 vệ tinh chuẩn bị đưa vào hoạt động và 2 dùng để thay thế và
dự phòng.
Do đó GLONASS là hệ thống chưa được hoàn thiện lắm. vì để tạo thành một hệ thống định
hướng thì phải cần tới tối thiểu là 24 vệ tinh cũng hoạt động một lúc.
Hiện tại thì độ bao phủ của GLONASS trên trái đất là 80% và trên lãnh thổ nga là 94%.
Đồng nghĩa với việc gián đoạn về thời gian trên trái đất tối đa là 2,4 giờ và trên lãnh thổ nga
là 0,5 giờ.
4.
Sơ lược về GALILEO
Là hệ thống định vị toàn cầu được xây dựng bởi khối liên minh châu âu. Galileo khác với
GPS và GLONASS ở chỗ hệ thống định vị này đưuọc điểu hành và quản lý bởi các tổ chức dân
dụng, phi quân sự . Galileo theo kế hoạch sẽ được chính thức hoạt động vào khoảng năm 20112012 (Muộn hơn 3 năm so với kế hoạch ban đầu). Hệ thống này được đặt tên theo nhà thiên văn
học người ý nhằm tưởng nhớ những đóng góp của ông .
GALILEO gồm có 30 vệ tinh bay ở độ cao 23.222km
Phân bố trên 3 mặt phẳng quỹ đạo chính có góc nghiên 56 độ.
5.
Hệ thống định vị toàn cầu GNSS
GNSS là tên chung cho các hệ thống định vị trên toàn cầu sử dụng vệ tinh như GPS của Hoa
Kỳ, GALILEO của liên minh EU, GLONASS của Liên bang Nga.
Trong lịch sử có 2 giai đoạn phát triển của GNSS đáng chú ý đó là GNSS1 và GNSS2
GNSS1 : là hệ thống đầu tiên và là sự kết hợp của hai hệ thống định vị là GPS và GLONASS
GNSS2 : là thế hệ thứ hai của hệ thống định vị toàn cầu cung cấp dịch vụ định vụ bao phủ
toàn cầu
6.
Tổng kết về Dịch vụ định vị toàn cầu.
Như vậy qua sơ lược về lịch sử phát triển của một số các hệ thống lớn về định vị chúng ta đã
có một cái nhìn bao quát về dịch vụ này. Ngoài những hệ thống đã kể trên hiện tại đang có những
nước khác cũng đã và đang phát triển như Trung quốc, hứa hẹn sẽ mang lại một dịch vụ tốt hơn
nữa cho cả thế giới. Ở những chương tiếp theo chúng ta sẽ đi sâu hơn về một số khái niệm và
cách thức vận hành cũng như hoạt động của hệ thống (Chủ yếu là hệ thống GPS).
6
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Chương 3: Đối tượng ,phân tầng hoạt động và dịch vụ
của GNSS
1.
Đối tượng của GNSS
Cũng giống với các loại hình dịch vụ khác dịch vụ GNSS cũng có các đối tượng là Khách
hàng, Nhà cung cấp dịch vụ và Nhà cung cấp mạng. Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiều về
các đồi tượng này và mối liên hệ giữa chúng.
Đầu tiên là nhà cung cấp cơ sở hạ tầng bao gồm những quốc gia có vệ tinh góp phần định vị
như (Hoa kỳ, LB Nga, Anh,..)
Tiếp tới là nhà cung cấp dịch vụ vẫn giống như nhà cung cấp hạ tầng.
Khách hàng là tất cả người sử dụng có thiết bị đầu cuối tích hợp chip GPS.
2.
Phân đoạn hoạt động của GNSS
•
Tầng không gian: Bao gồm có hệ thống các chòm sao vệ tinh định vị. Và để đưa vào hoạt
động thì bảo có ít nhất là 24 vệ tinh. Các vệ tinh được phân bổ trên các mặt phẳng được
định vị sẵn. Các vệ tinh này phải nằm sao cho có thể bao phủ được hết toàn cầu. Vậy cần
có một hệ thống khác điều khiển các vệ tinh làm được điều này.
Phần điều khiển: Ở phần này sẽ bao gồm các trạm giám sát, trạm điều khiển,… những
trạm này có trách nhiệm giám sát tải dữ liệu điều hướng cho vệ tinh bay đúng quỹ đạo đã
định sẵn tránh xảy ra sai lệch.
Phần người sử dụng: Người sử dụng dùng máy định vị để có thể xác định được vị trí của
mình nhờ cách nhận tín hiệu từ vệ tinh. Theo đó sẽ có nhiều ứng dụng của GNSS như
lĩnh vực quân sự, khảo sát nghiên cứu khoa học, dẫn đường của các phương tiện đường
biển và đường không,…
•
•
3.
Dịch vụ cung cấp và chất lượng
•
GPS: Cung cấp 2 loại hình dịch vụ cho mục đích quân sự (SPS) và cho mục đích dân sự
(PPS). Với SPS thì tất cả mọi người trên toàn cầu có thể sử dụng hoàn toàn miễn phí tuy
nhiên nó bị hạn chế trong cách sử dụng. Nó cũng cung cấp một độ chính xác thấp hơn so
với dịch vụ PPS, Chi tiết hơn SPS cung cấp độ dự đoán chính xác là khoảng 13m(95%)
theo chiều ngang và 22m(95%) theo chiều đứng và thời gian UTC chuyển chính xác
trong vòng 40 ns (95%). Dịch vụ PPS cung cấp cho bộ quốc phòng mĩ vơi độ chính xác
cao, bảo mật tốt, chống nhiễu sóng và độ tin cậy lớn và tất nhiên PPS chỉ được sử dụng
với sự cho phép của chính phủ Hoa Kỳ. PPS cung cấp độ dự đoán chính xác ít nhất là
7
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
•
•
22m theo chiều ngang(95%), và 27,7m theo phương đứng (95%). Thời gian UTC chuyển
chính xác trong vòng 200ns (95%), tốc độ chính xác đo dược quy định vào khoảng 0,2
m/s (95%).
GLONASS: Cũng giống như GPS là được sử dụng vào mục đích quân sự và mục đích
dân sự. GLONASS cung cấp các tín hiệu xác định ở 2 tần số L1,L2 (1,2 GHz) với độ
chính xác cao và với tần số L1 (1,6GHz). Độ chính xác dự đoán theo phương ngang là từ
50 – 70m (99,7%) theo phương đứng là 70m (99,7%), vector thành phần vận tốc chính
xác vào khoảng 15 cm/s và độ chính xác thời gian là 0,7 mcs (99,7%)
GALILEO: Cung cấp 4 loại hình dịch vụ
Dịch vụ mở (open service): miễn phí với mọi đối tượng. Người dùng có thể sử
dụng 2 tần số L1 và E5A. Độ chính xác với máy thu 2 tần số là 4 m cho phương
ngang và 8 m cho chiều thẳng đứng. Đối với máy thu 1 tần số (L1), độ chính xác
là 15 m và 35 m, tương đương với GPS hiện thời.
Dịch vụ trả tiền (commercial service): dành cho các đối tượng cần có độ chính
xác < 1 m với một khoản phí nhất định. Dịch vụ này sẽ được cung cấp thông qua
tần số thứ 3 (E6).
Dịch vụ cứu hộ (safety of life service): dành riêng cho cứu hộ, độ bảo mật cao,
chống gây nhiễu sóng.
Dịch vụ công cộng (public regulated service): dành riêng cho chính phủ và quân
đội của các nước Liên minh châu Âu. Đặc biệt bảo mật, độ tin cậy cao.
Chương 4: Hệ thống GPS
Trong phần này chúng ta sẽ nghiên cứu chủ yếu về hệ thống định vị GPS.
1.
CƠ BẢN VỀ MỘT SỐ KHÁI NIỆM TRONG GPS
Một máy thu GPS sẽ tính toán vị trí của nó bằng cách xác định chính xác thời gian tín hiệu gửi
bằng vệ tinh GPS ở ngoài không gian tới nó. Để làm được việc này thì máy thu GPS phải nhìn
nhấy ít nhất 3 vệ tinh GPS và thực hiện tính toán xác định vị trí của mình bằng cách sử dụng các
thông tin từ vệ tinh GPS. Quá trình này sẽ dựa trên một nguyên lý của toán học đơn giản. Bên
cạnh đó GPS cần biết khoảng cách từ các vệ tinh đến vị trí cần xác định trên mặt đất nhờ công
thức:
S=v*t
Để thực hiện việc tính toán trên, các máy thu GPS phải biết hai thứ tối thiểu: vị trí của ít nhất
3 vệ tinh và khoảng cách giữa các máy thu GPS đến từng vệ tinh đó. Bằng cách phân tích sóng
điện từ tần số aco, công sất cực thấp từ vệ tinh, máy thu GPS sẽ có thể tính toán ra được hai điều
đó, hay máy thu có thể tính toán được khoảng cách dựa vào khoảng thời gian cần thiết để tín hiệu
đến được máy thu.
Nhiều đơn vị tín hiệu GPS được thu nhận thì sẽ cho thấy các thông tin như hướng và tốc độ,..
bị thay đổi.
8
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Theo nguyên tắc là chỉ cần 3 vệ tinh là đủ để xác định vị trí của máy thu GPS. Nhưng có
những yếu tố khác làm ảnh hưởng tới chất lượng thu nhận tín hiệu của vệ tinh, do đó cần dùng từ
4 hoặc nhiều hơn thế nữa để có thể xác định được chính xác hơn về vị trí (với sai số nhở hơn).
2.
Sơ qua về cách tính toàn:
Giả sử máy thu GPS sử dụng dữ liệu từ 4 tín hiệu của 4 vệ tinh thu được, máy thu đó có thể
xác định thời gian gửi và vị trí của các vệ tinh đó.
Với x,y,z là các thành phần về vị trí trong tọa độ và thời gian được gửi đi là t vậy ta có các
tập tín hiệu tới là:
[xi ,yi ,zi,ti]
với i là chỉ số của một vệ tinh.
GPS tự xác định được thời gian tr là lúc nhận được tin nhắn của vệ tinh từ đó xác định
được khoảng thời gian vận chuyển tin nhắn trong môi trường không gian là:
tr - ti
Giả sử các tin nhăn được truyền với tốc độ của tốc độ ánh sáng (
khoảng cách giữa máy thu và vệ tinh được xác định là :
c = 300.000 Km/s) vậy
( tr - ti )c
Mỗi một vị trí của vệ tinh và khoảng cách của vệ tinh đó sẽ xác định được một hình cầu với
tầm là vị trí của vệ tinh và bán kính là khoảng cách của vệ tinh tới máy thu. Khi đó với tín hiệu
của 4 vệ tinh ta sẽ có 4 hình cầu tương ứng. Trong trường hợp lý tưởng và không có lỗi thì máy
thu GPS sẽ được xác định nằm tại giao điểm của 4 mặt cầu đó.
Một ví dụ cho cách xác định: Giả sử bạn đang ở một nơi nào đó ở Vietnam, và bạn hoàn
toàn không biết minh ở đâu, vì một lý do nào đó. Bạn gặp một người dân địa phương và hỏi một
cách thân thiện: “làm ơn cho tôi biết tôi đang ở đâu ?” Anh ta trả lời: “bạn đang cách Vũng tàu
45 km”. Đây là một sự thật thú vị, nhưng chưa thật sự có ích. bạn có thể ở bất kỳ đâu trên vòng
tròn có tâm là Vũng tàu, bán kính 45 km.
Bạn hỏi một người khác và cô ta cho biết bạn đang cách Biên Hoà 40 km. Bây giờ bạn đã
khá hơn. Nếu bạn tổng hợp hai thông tin, bạn sẽ có hai vòng tròn giao nhau. Vị trí của bạn là
một trong hai giao điểm của hai đường tròn.
Người thứ ba cho bạn biết vị trí của bạn cách Sài gòn 30 km. Bây giờ thì bạn đã biết mình
đang ở đâu.
Áp dụng nguyên lý nay vào không gian 3 chiều, ta cũng có 3 mặt cầu thay vì 3 đường tròn,
giao nhau tại một điểm. Về mặt nguyên lý thì không khác nhau nhiều lắm, nhưng khó tưởng
tượng hoặc mô tả bằng hình vẽ hơn. Thay vì các đường tròn, bạn sẽ có các mặt cầu.
Nếu bạn biết rằng minh đang ở cách vệ tinh A 20 km, bạn có thể ở bất kỳ nơi nào trên một mặt
cầu khổng lồ có bán kính 20 km. Nếu bạn biết thêm rằng bạn đang ở cách vệ tinh B 30 km, giao
9
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
tuyến của hai mặt cầu này là một đường tròn V. Và nếu bạn biết thêm một khoảng cách nữa đến
vệ tinh C, bạn sẽ có thêm một mặt cầu, mặt cầu này giao với đường tròn V tại hai điểm. Trái đất
chính là mặt cầu thứ tư, một trong hai giao điểm sẽ nằm trên mặt đất, điểm thứ hai nằm lơ lửng
đâu đó trong không gian và dễ dàng bị loại. Với việc giả sử trái đất là một mặt cầu, ta đã bỏ qua
cao độ của bạn rồi. Do vậy để có cả tung độ, hoành độ và cao độ, bạn cần thêm một vệ tinh thứ
tư nữa.
Phân tích sâu hơn một chút:
Một vấn đề cần lưu ý nữa là khoảng thời gian trễ: Chiều dài khoảng thời gian trễ này chính là
thời gian truyền của tín hiệu từ vệ tinh. Máy thu nhận thời gian này với tốc độ ánh sáng để xác
định quãng đường truyền tín hiệu. Giả sử rằng tín hiệu truyền trên đường thẳng, đây chính là
khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu. Để thực hiện phép đo này, chúng ta phải chắc chắn là đồng
hồ trên vệ tinh và trong máy thu phải đồng bộ với nhau. Một sai số 1 mili giây sẽ dẫn đến sai số
là 300 ngàn mét, quá nhiều phải không các bạn. Do đó, độ chính các tối thiểu cho các máy thu
phải là cỡ nano giây (10-9 ). Để có độ chính xác như vậy, phải trang bị đồng hồ nguyên tử cho
không chỉ các vệ tinh mà còn máy thu của bạn nữa. Nhưng đồng hồ nguyên tử thì lại đắt, khoảng
50 đến 100 ngàn đô. Điều đó thì quá đắt và thật sự không thiết thực.
Để có thể đưa các ứng dụng GPS đến với chúng ta, các ký sư đã có một giải pháp thông minh
và hiệu quả. Mỗi quả vệ tinh mang theo một cái đồng hồ nguyên tử, nhưng mỗi máy thu thì chỉ
trang bị đồng hồ quartz thông thường. Các đồng hồ quartz này được điều chỉnh liên tục dựa vào
tín hiệu được truyền đi từ các vệ tinh.
Trên lý thuyết thì 4 mặt cầu phải giao nhau tại 1 điểm. Nhưng do sai số đồng hồ quartz rẻ
tiền, 4 mặt cầu đã không cho 1 giao điểm duy nhất. Biết rằng sai số này gây ra bởi đồng hồ trên
máy thu là như nhau Δt, máy thu có thể dễ dàng loại trừ sai số này bằng cách tính toán ra lượng
hiệu chỉnh cần thiết để 4 mặt cầu giao nhau tại một điểm. Dựa vào đó, máy thu tự động điều
chỉnh đồng hồ cho đồng bộ với đồng hồ nguyên tử trên vệ tinh. Nhờ đó mà đồng hồ trên máy thu
có độ chính xác gần như tương đương với đồng hồ nguyên tử. Vậy là chuyện đo khoảng cách đã
được giải quyết ổn thoả.
Biết khoảng cách rồi, chúng ta còn phải biết vị trí chính xác của các vệ tinh trên quĩ đạo.
Điều này cũng không khó lắm vì các vệ tinh chuyển đông trên các quĩ đạo biết trước và có thể dự
đoán được.Trong bộ nhớ của mỗi máy thu đều có chứa một bảng tra vị trí tính toán của tất cả các
vệ tinh vào bất kỳ thời điểm nào gọi là Almanac.
10
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
3.
Cơ cấu tổ chức
Hiện nay GPS bao gồm 3 phân đoạn chính là phân đoạn về không gian (SS), phân đoạn kiểm
soát (CS) và phân đoạn người dùng
Phần không gian:
GPS là một hệ thống gồm 24 vệ tinh chuyển động trên các quỹ đạo chung quanh Trái Đất.
Mỗi vệ tinh nặng khoảng 2 tấn,sử dụng năng lượng Mặt Trời,chuyển động cách mặt đất
khoảng 19300km. Các vệ tinh này chuyển động vơí vận tốc 7000 dặm/h. Các vệ tinh GPS
bay vòng quanh Trái Đất hai lần trong ngày theo một quỹ đạo rất chính xác và phát tín hiệu
có thông tin xuống Trái Đất.Các máy thu GPS nhận thông tin này và bằng phép tính lượng
giác tính được chính xác vị trí của người dùng . Về bản chất ,máy thu GPS so sánh thời gian
tín hiệu được phát đi từ vệ tinh với thời gian nhận được chúng.Sai lệch về thời gian cho biết
máy thu GPS cách vệ tinh bao xa .Rồi với nhiều quãng cách đo được tới nhiều vệ tinh máy
thu có thể tính được vị trí của người dùng và hiển thị lên bản đồ điện tử của máy.Máy thu
GPS phải khoá được với tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh để tính ra vị trí hai chiều (kinh độ và
vĩ độ) và để theo dõi được chuyển động .Với bốn hay nhiều hơn số quả vệ tinh trong tầm
nhìn thì máy thu có thể tính được vị trí 3 chiều(kinh độ vĩ độ và độ cao).Một khi vị trí người
dùng đã tính được thì máy thu GPS có thể tính các thông tin khác như tốc độ hướng chuyển
động ,bám sát di chuyển quãng cách tới điểm đến,thời gian Mặt Trời mọc,lặn và nhiều thứ
khác nữa
Hình 4.3.1: Mô phỏng vệ tinh GPS trong không gian
11
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Phần kiểm soát(control segment(CS)):
Hình 4.3.2: Trạm theo dõi mặt đất được sử dụng 1984-2007
Phần kiểm soát chịu trách nhiệm định lượng,điều khiển,và điều khiển chòm sao vệ tinh
GPS.Theo chức năng,thì CS điều khiển sẽ tải xuống tín hiệu điều hướng,cập nhật thông điệp
điều hướng,giải quyết những vệ tinh bất thường.Ngoài ra,CS còn giám sát tình hình sức khoẻ
của vệ tinh, nạp pin, điều khiển trọng lượng của vệ tinh.
Kiểm soát vệ tinh đi đúng hướng theo quỹ đạo và thông tin thời gian chính xác.Có tất cả 5
trạm kiểm soát được đặt rải rác trên Trái Đất.4 trạm kiểm soát hoạt động một cách tự động
,và 1 trạm kiểm soát là trung tâm.4 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 2 angten khác để gửi lại thông tin cho các vệ tinh.
Phần sử dụng:
Là thiết bị nhận tín hiệu vệ tinh GPS và người sử dụng thiết bị này.Nói chung,GPS bao gồm
các ăng ten,điều chỉnh đến tấn số truyền qua vệ tinh ,thu vi xử lý,và rất ổn định đồng hồ.Nó
cũng có thể bao gồm một màn hình để cung cấp vị trí và tốc độ thông tin cho người
dùng.Máy thu A thường được mô tả bởi số lượng các kênh: điều này nghĩa là bao nhiêu vệ
tinh nó có thể theo dõi đồng thời.Ban đầu chỉ giới hạn bốn năm,rồi tăng dần lên,vào năm
2007 lên đến 12 đến 20 kênh. GPS nhận có thể bao gồm một đầu vào cho sửa sai bằng cách
sử dụng RTCM SC-104 định dạng.Đây là dạng điển hình của một 232 RS cảng 4.800 bit/s
tốc độ.Nhiều máy thu GPS có thể chuyển tiếp dữ liệu vị trí cho một máy tính hoặc thiết bị
khác sử dụng NMEA 0183 giao thức.
4.
Truyền thông
Tin nhắn GPS
Mỗi một vệ tinh sẽ liên tục phát đi các thông điệp bao gồm các thông tin sau:
Thời gian mà tin nhắn được truyền.
12
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Thông tin chính xác về quỹ đạo (Theo lịch thiên văn).
Hệ thống niên giám và các quỹ đạo thô của tất cả các vệ tinh GPS.
GPS định dạng tin nhắn
Subframes
Mô tả
1
Vệ tinh đồng hồ,
GPS thời gian mối quan hệ
23
Lịch thiên văn
(Chính xác quỹ đạo vệ tinh)
45
Almanac thành phần
(Mạng lưới vệ tinh tóm tắt,
sửa lỗi)
Hình 4.3.3: Bảng mô tả địn dạng tin nhắn GPS vệ tinh
Mỗi vệ tinh GPS liên tục phát đi một thông điệp chuyển hướng ở tốc độ 50 bit/s.Mỗi tin nhắn
hoàn chỉnh bao gồm 30 khung hình thứ 2 và các nhóm đặc biết với 1500 bit thông tin. Mỗi
khung được chia nhỏ thành 5 Subframes chiều dài 0,6s với 300 bit ,Mỗi Subframe chứa 10 từ
của 30 bit với chiều dài 0,6s. Sau mỗi 30s khung bắt đầu chính xác vào thời điểm phút hoặc nửa
phút như được chỉ ra bởi các đồng hồ nguyên tử trên mỗi vệ tinh.
Phần đầu của thông điệp mã hoá các số tuần và thời gian trong tuần ,cũng như các dữ liệu về
sức khoẻ của các vệ tinh.Phần thứ 2 của tin nhắn,các Lịch thiên văn,cung cấp chính xác quỹ đạo
cho các vệ tinh.Phần cuối cùng là các niên giám,có quỹ đạo thô và thông tin trạng thái cho tất cả
các vệ tinh trong mạng cũng như các dữ liệu liên quan đến sửa chữa sai sót.
Tất cả các vệ tinh phát sóng tại cùng một tần số.Tín hiệu được mã hoá bằng cách sử dụng đa
truy nhập phân chia mã(CDMA) cho phếp tin nhắn từ vệ tinh cá nhân dể được phân biết với nhau
dựa trên mã duy nhất cho mỗi vệ tinh.Các lịch thiên văn được cập nhật thường xuyên 2h và
thường có giá trị trong 4h,với quy định các bản cập nhật mỗi 6h hoặc lâu hơn trong điều kiện
không đáng kể,niên giám thường cập nhật là 24h.
Tần số truyền sóng
Băng
L1
L2
L3
L4
L5
Tần số
1575,42 MHz
1227,60 MHz
1381,05 MHz
1379.913 MHz
1176,45 MHz
Tổng quan về tần số GPS
Mô tả
Sử dụng trong mục đích dân sự và quân sự
Mã với mục đích quân sự
Được sử dụng để phát hiện những vụ nổ hạt nhân
Đang được nghiên cứu và bổ sung.
Đang được thực hiện , và mục đích vào việc an toàn hàng
không.
Hình 4.3.4: Bảng các tần số tín hiệu vệ tinh
13
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Tất cả các vệ tinh phát sóng tại cùng một tần số, 1,57542 GHz (L1 tín hiệu) và 1,2276
GHz (L2 tín hiệu). Các mạng vệ tinh sử dụng một trải phổ CDMA kỹ thuật thông điệp dữ
liệu được mã hóa với tốc độ cao giải ngẫu nhiên( PRN) liên tục. Người nhận phải nhận thức
được các mã PRN của mỗi vệ tinh để tái tạo lại thông điệp dữ liệu thực tế. Các mã C/A, sử
dụng cho mục đích dân sự, truyền dữ liệu ở 1.023.000 xung nhịp mỗi giây, trong khi các mã P,
để sử dụng quân đội Hoa Kỳ, truyền tại 10.230.000 xung nhịp mỗi giây. Tần số vận chuyển
L1 được điều chế bởi cả hai mãC /A và mã P, tần số vận chuyển L2 chỉ chế bằng các mã
P. Mã P có thể được mã hóa như bằng phương thức gọi là P (Y) để sao cho chỉ có sẵn thiết bị
quân sự mới có thể giải mã được với một khóa thích hợp.
Các tín hiệu L3 ở một tần số của 1,38105 GHz được sử dụng bởi Cục Hạt Nhân Hoa Kỳ
(NUDET) Hệ thống phát hiện (USNDS) để phát hiện, xác định vị trí, và báo cáo vụ nổ hạt
nhân (NUDETs) trong đất bầu không khí tại không gian gần. Một mục đích sử dụng là việc
thực thi hiệp ước cấm thử hạt nhân.
Tần số L4 tại 1,379913 GHz đang được nghiên cứu để sửa bổ sung.
Tần số L5 1,17645 GHZ đã được bổ sung trong quá trình hiện đại hoá GPS . tần số này rơi
vào phạm vi bảo vệ hàng không quốc tế để điều hướng,
5. Các nguồn sai số kết quả đo
Sai số do đồng hồ.
Đây là sai số của đồng hồ trên vệ tinh, đồng hồ trên máy thu và sự không đồng bộ của chúng.
Đồng hồ trên vệ tinh được trạm điều khiển trên mặt đất theo dõi và do đó nếu phát hiện có sai
lệch trạm này sẽ phát tín hiệu chỉ thị thông báo số cải chính cho máy thu GPS biết để sử lý. Để
làm giảm ảnh hưởng sai số đồng hồ cả của vệ tinh và máy thu, người ta sử dụng hiệu các trị đo
giữa các vệ tinh cũng như giữa các trạm quan sát.
Sai số do quĩ đạo vệ tinh
Chuyển động của vệ tinh trên quĩ đạo không tuân thủ nghiêm ngặt định luật Kepler do có
nhiều tác động nhiễu như: Tính không đồng nhất của trọng trường trái đất, ảnh hưởng của sức
hút của mặt trăng, mặt trời và của các thiên thể khác, sức cản của khí quyển, áp lực của bức xạ
mặt trời,... Vị trí tức thời của vệ tinh chỉ có thể xác định theo mô hình chuyển động được xây
dựng trên cơ sở các số liệu quan sát từ các trạm có độ chính xác cao trên mặt đất thuộc phần
điều khiển của hệ thống GPS và đương nhiên có chứa sai số. Có hai loại ephemerit được xác
định từ kết quả hậu sử lý số liệu quan sát cho chính các thời điểm nằm trong khoảng thời gian
quan sát và ephemerit được ngoại suy từ các ephemerit nêu trên cho máy ngày tiếp theo, loại
14
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
ephemerit thứ nhất có độ chính xác ở mức 10 - 50 m, và chỉ được cung cấp khi được Chính phủ
Mỹ cho phép, còn loại thứ 2 ở mức 20 -100 m và cho phép khách hàng sử dụng. Sai số vị trí của
vệ tinh ảnh hưởng gần như trọn vẹn tới sai số xác định toạ độ của điểm quan trắc đơn riêng biệt,
nhưng lại được loại trừ đáng kể trong kết quả định vị tương đối giữa hai điểm.
Sai số do tầng điện ly và tầng đối lưu
Được phát đi từ vệ tinh ở độ cao 20 200 km xuống tới máy thu trên mặt đất, các tín hiệu vô
tuyến phải xuyên qua tầng điện ly và tầng đối lưu. Tốc độ lan truyền tín hiệu tăng tỉ lệ thuận với
mật độ điện tử tự do trong tầng điện ly và tỉ lệ nghịch với bình phương tần số của tín hiệu. Ảnh
hưởng của tầng điện ly sẽ được loại trừ đáng kể bằng cách sử dụng hai tần số tải khác nhau.
Chính vì thế, để đảm bảo định vị với độ chính xác cao người ta sử dụng các máy thu GPS 2 tần
số. Xong khi 2 điểm quan sát ở gần nhau thì ảnh hưởng nhiễu xạ do 2 tần số kết hợp sẽ lớn hơn
so với 1 tần số và do vậy nên sử dụng máy thu 1 tần số cho trường hợp định vị ở khoảng cách
ngắn. Ảnh hưởng của tầng điện ly vào ban đêm sẽ nhỏ hơn tới 5-6 lần so với ban ngày.
Ảnh hưởng của tầng đối lưu có thể được mô hình hóa theo các yếu tố khí tượng là nhiệt
độ, áp suất và độ ẩm. Nó có thể được xem là gần như nhau đối với hai điểm quan sát ở cách nhau
không quá vài chục km và vì thế sẽ được loại trừ đáng kể trong hiệu trị đo giữa hai điểm quan
sát.
Để làm giảm ảnh hưởng của tầng điện ly và tầng đối lưu người ta quy định chỉ quan sát
vệ tinh ở độ cao từ 15o trở lên so với mặt phẳng chân trời.
Sai số do nhiễu tín hiệu:
Ăng ten của máy thu không chỉ thu tín hiệu đi thẳng từ vệ tinh tới mà còn nhận cả các tín
hiệu phản xạ từ mặt đất và môi trường xung quanh. Sai số do hiện tượng này gây ra được gọi là
sai số do nhiễu xạ của tín hiệu vệ tinh. Để làm giảm sai số này, các nhà chế tạo máy thu không
ngừng hoàn thiện cấu tạo của cả máy thu và ăng ten.
Tổng hợp ảnh hưởng của các nguồn sai số chủ yếu nêu trên cùng với nguồn sai số phụ
khác, khoảng cách từ vệ tinh đến các điểm quan sát phụ khác sẽ có sai số 13 m với xác suất 95%.
Nếu xét đến ảnh hưởng của chế độ C\A thì sai số này sẽ là 50 m. Song các giá trị này mới chỉ là
sai số của khoảng cách từ mỗi vệ tinh đến điểm quan sát, chứ không phải là sai số của bản thân
vị trí điểm quan sát. Do vị trí điểm quan sát được xác định bởi phép giao hội khoảng cách từ các
vệ tinh nên độ chính xác của nó phụ thuộc vào các góc giao hội, tức là phụ thuộc vào đồ hình
15
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
phân bố vệ tinh so với điểm quan sát. để có được sai số vị trí điểm quan sát ta phải đem sai số
khoảng cách giao hội nhân với một hệ số lớn hơn 1. Hệ số này đặc trưng cho đồ hình giao hội và
được gọi là hệ số phân tán độ chính xác (Dilution of Precision - DOP). Rõ ràng DOP càng nhỏ
thì vị trí điểm quan sát được xác định càng chính xác.
Hệ số DOP tổng hợp nhất là hệ số phân tán độ chính xác hình học - GDOP, vì nó đặc
trưng cho cả ba thành phần tọa độ không gian X, Y, Z và yếu tố thời gian t. Hệ số GDOP từ 2 - 4
được coi là tốt.
6. Nâng cao độ chính xác đo tính thông tin qua các biện pháp hạn chế sai
số đo
Trong công nghệ GPS có một số nguồn sai số chủ yếu và các biện pháp khắc phục đã được áp
dụng như sau:
Sai số do quỹ đạo vệ tinh:
Đây là nguồn sai số khá lớn nhưng tác động chủ yếu vào toạ độ tuyệt đối xử lý theo phương
pháp PseudoRange. Vì vậy, thông thường toạ độ tuyệt đối trong hệ WGS-84 quốc tế chỉ có thể
xác định được với độ chính xác khoảng từ 10 m tới100 m. Toạ độ này có vai trò rất quan trọng
trong việc tính toán gia số toạ độ ∆ X, ∆ Y, ∆ Z của các base line. Nếu độ chính xác toạ độ tuyệt
đối của một đầu base line tăng được từ 100m tới 2m thì độ chính xác của ∆ X, ∆ Y, ∆ Z có thể tăng
thêm được 1 dm. Chính vì vậy người ta cần có toạ độ gần đúng trong hệ WGS-84 tới cỡ 2 m để
có được các base line có độ chính xác cao. Để khắc phục các sai số này người ta đã sử dụng các
biện pháp sau:
Có được lịch vệ tinh chính xác tại thời điểm đo: Lịch vệ tinh chính xác có thể có được nếu yêu
cầu NASA hoặc IGS cung cấp, nhưng cách này không tiện dùng vì phải chờ đợi trong thời gian
không ngắn.
Quan trắc liên tục trong 24 giờ: tức là 2 vòng quỹ đạo của 32 vệ tính có thể hiệu chỉnh được lịch
vệ tinh thông qua các phần mềm xử lý PseudoRange mới, độ chính xác đạt được tới 1 m. Độ
chính xác này đã được thử nghiệm tại Việt nam và đã so sánh kết quả đo toạ độ tuyệt đối với kết
quả lan truyền toạ độ theo các base line từ 1 điểm gốc toạ độ tuyệt đối cũng như với toạ độ đo
nối với lưới IGS quốc tế.
16
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Sử dụng hệ thống DGPS toàn cầu do OMNI STAR cung cấp theo công nghệ RTCM với các số
hiệu chỉnh toạ độ được cung cấp từ hệ thống các trạm định vị cố định toàn cầu. Công nghệ này
cũng đã được thử nghiệm tại Việt nam và cho độ chính xác đạt tới 1 m như lý thuyết đã dự báo.
Sai số do môi trường truyền sóng
Môi trường chuyền sóng gây nên 3 loại sai số chủ yếu trong quá trình sóng mang chuyển từ
vệ tinh tới máy thu:
Sai số do tầng Ion gây ra: đây là sai số do hiện tượng khúc xạ tia sóng đi từ khoảng không vũ
trụ vào tầng đầu tiên của khí quyển. Sai số này không gây ảnh hưởng lớn tới kết quả đo trong
khoảng cách ngắn mà chỉ có ý nghĩa trên khoảng cách dài. Để khắc phục người ta đã sử dụng tần
số thứ hai khi đo đạc trên khoảng cách dài.
Sai số do tầng đối lưu gây ra: đây là hiện tượng khúc xạ tia sóng đi trong lớp khí quyển gần
mặt đất. Sai số này có tác động chủ yếu cho khoảng cách ngắn mà không đáng kể trên khoảng
cách dài. Trước đây người ta yêu cầu đo nhiệt độ, áp suất, độ ẩm để tính số hiệu chỉnh. Đến nay
các phần mềm đã sử dụng số hiệu chỉnh theo mô hình tầng đối lưu tạo độ chính xác cao hơn sử
dụng các số hiệu chỉnh do nhiệt độ, áp suất, độ ẩm.
Sai số nhiễu tín hiệu do môi trường: sai số này có 2 nguồn gây ra: một là do các nguồn phát
sóng ngắn quanh máy thu gây ra như các đài truyền hình và hai là do sóng GPS phản xạ từ các
vật thể đặt quanh antenna. Để khắc phục sai số này người ta đã cải tiến các antenna có độ nhậy
cao hơn, có khả năng chống nhiễu và đặt thêm các bộ lọc trong phần mềm (cả firmware và
software).
Sai số do đồng hồ máy thu:
Độ chính xác đồng hồ và đồng bộ thời gian giữa đồng hồ vệ tinh và đồng hồ máy thu có ý
nghĩa rất quan trọng trong việc nâng cao độ chính xác kết quả đo GPS. Tất nhiên cải tiến đồng
hồ máy thu là một việc có thể làm ngay được, ví dụ như lắp đặt các đồng hồ nguyên tử như trên
vệ tinh, nhưng như vậy không ai chấp nhận được giá thành máy thu. Người ta chỉ có thể cải tiến
các đồng hồ thạch anh trong máy thu để có khả năng ổn định hơn trong giai đoạn đã đồng bộ với
đồng hồ vệ tinh.
17
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Đến nay các nguồn sai số nói trên đã được khắc phục đáng kể, tạo được các base line có độ
chính xác cao hơn nhiều so với giai đoạn 1990. Các trị đo GPS cạnh dài đã nâng được độ chính
xác từ cỡ 1/20.000.000 vào giai đoạn 1990 đến 1/200.000.000 như hiện nay đạt được.
Nâng cao độ chính xác tính toán nhờ các thuật toán mới:
Phương pháp xử lý số liệu góp phần rất quan trọng trong việc loại trừ các sai số đo. Người ta
tập trung vào 2 giải pháp sau đây:
Trong xử lý số liệu GPS người ta quan tâm tới hiệu các trị đo có thể có được để loại trừ sai
số, trong đó có hiệu bậc nhất là hiệu trị đo giữa các thời điểm thu tín hiệu của 1 vệ tinh, hiệu bậc
hai là hiệu trị đo giữa các vệ tinh và hiệu bậc 3 là hiệu trị đo giữa các điểm mặt đất. Sử dụng hiệu
bậc mấy để có một lời giải base line chứa sai số đo ít nhất là một quá trình đạt nhiều tiến bộ theo
thời gian. Hãng GPS hàng đầu TRIMBLE đã đưa ra phần mềm TRIMVEC+ cho xử lý các base
line trong giai đoạn 1990 - 1994, đến 1995 họ đã thay thế bằng phần mềm Wave Processor có
hiệu quả cao hơn nhiều.
Vấn đề lọc nhiễu là một kỹ thuật phức tạp trong xử lý số liệu vệ tinh, theo thời gian người ta
đã đưa ra các bộ lọc hoàn chỉnh hơn để sao cho trong trị đo chỉ còn nhiễu ngẫu nhiên. Trong
phần mềm mới GPSurvey của hãng TRIMBLE đã đưa được vào nhiều bộ lọc mới tạo hiệu quả
đáng kể trong xử lý các base line.
Nâng cao khả năng công nghệ của GPS:
Trong việc thành lập các lưới trắc địa chúng ta chỉ quan tâm tới phương pháp đo tĩnh. Như
trên giới thiệu, phương pháp này đã cho chúng ta một độ chính xác GPS hiện nay cao hơn tới 10
lần cho đo tương đối và 100 lần cho đo tuyệt đối so với độ chính xác đạt được trong khoảng 5
năm trước đây. Ngoài ra công nghệ GPS đã được phát triển cho nhiều loại hình đo đạc khác nữa
để áp dụng cho nhiêù mục tiêu khác nhau như:
• RTK cho đo động với thời gian thực giữa trạm tĩnh và trạm động đạt được độ chính
xác tới 1 cm cho mục tiêu lập bản đồ tỷ lệ lớn;
• RTCM cho đo động với số hiệu chỉnh toạ độ được gửi từ trạm tĩnh tới trạm động đạt
được độ chính xác cỡ 1 m cho mục tiêu lập bản đồ tỷ lệ trung bình;
• MSK cho đo động tương tự như RTK cho khoảng cách dài (tới 5000 km) đạt độ
chính xác cỡ 1 m;
18
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
Một số phương pháp Postprocessing Kinematic cho độ chính xác cỡ 1 dm
Chương 5: ỨNG DỤNG GPS
1.
Ứng dụng GPS trong lĩnh vực quân sự :
hoạch định đường đi cho các loại tên lửa bom thông minh hay máy bay, kiểm soát các hành
động qua vệ tinh…
Một số ứng dụng cụ thể :
+Tên lửa hành trình :
Hình 7.1.1: Tên lửa hành trình
+ Máy bay huấn luyện Mikoyan MiG-AT của Nga:
Hình 7.1.2: Máy bay huấn luyện
+ Bom thông minh JDAM:
Hình 7.1.3: Bom thông minh
19
Nhóm 10: Báo cáo hệ thống định vị toàn cầu
2.
Ứng dụng GPS trong lĩnh vực dân sự :
hiện nay GPS được ứng dụng khá phổ biến trong khá nhiều lĩnh vực.
Trong lĩnh vực Giáo dục: Các chương trình thiết kế bản đồ và GIS Giáo dục sẽ giới thiệu mộ
cách đơn giản và đa dạng, tạo điều kiện thuận lợi cho các tổ chức giáo dục có thể thực hiện giảng
dậy.
Ứng dụng trong lĩnh vực Dầu và Khí đốt: Ngày nay các công ty Dầu khí luôn bị đặt dưới áp lực
lớn nhất, tuân thủ và phù phợ với những yêu cầu và quy định của quốc tế các công ty luôn phải
có những số liệu cụ thể về hệ thống hạ tầng,.. do đó công nghệ định vị giúp họ có thể thu thập
được những số liệu một cách đơn giản.
Trong các cơ quan chính phủ: tạo điều kiện cho các cơ quan hoạt động một cách tốt hơn với các
nhiệm vụ được giao.
Là một công cụ hữu ích trong giao thông đường Thủy và đường Không.
Và một số các ứng dụng khác trong cuộc sống hằng ngày như:
Hướng dẫn đường đi trên khắp thế giới.
Quản lý hệ thống ô tô: với các loại xe như xe taxi, xe tải, xe bus, xe khách, xe tự lái… với các
tính năng
• Giám sát lộ trình đường đi theo thời gian thực.
• Xác định vị trí xe chính xác,vận tốc,lộ trình của xe.
• Lưu trữ lộ trình xe theo thời gian và vận tốc.
• Chứ năng chống trộm.
+ Xác định vị trí tốc độ .
+ Khảo sát trắc địa, môi trường và một số các ngành khoa học khác.
+ GPS còn được sử dụng phổ biên trong các thiết bị điện thoại di động
Cụ thể hơn: (Sưu tầm)
a. Ứng dụng GPS trong Cơ quan chính phủ
Ngay
từ
những ngày đầu
tiên phát triển
công nghệ GPS,
chính phủ vẫn
luôn dẫn đầu
trong việc khai
thác và sử dụng.
Từ cấp trung
ương đến địa
phương, từ đô thị tới nông thôn, GPS và GIS tạo điều
kiện thực sự thuận lợi giúp các cơ quan công quyền
hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao.
20
- Xem thêm -