GPS là gì? GPS hoạt động như thế nào? và ứng dụng GPS trên điện thoại di động
GPS, một thuật ngữ chắc hẳn đã ko còn quá xa lạ với bạn. Hiện nay hầu hết thiết bị điện tử như smartphone, laptop, smartwatch... hay những phương tiện đi lại như xe oto, xe máy, xe đạp... đều được nhà sản xuất trnag bị tính năng định vị GPS. Vậy GPS là gì, cách hoạt động và ứng dụng của định vị GPS trong đời sống, trong bài viết này MEGA sẽ cùng bạn tìm hiểu về khoa học này.
Vậy GPS là gì, cách hoạt động và ứng dụng của định vị GPS trong đời sống
1. GPS là gì?
GPS là tên viết tắt của cụm từ "Global System Positioning" hay còn gọi là hệ thống định vị toàn cầu, hệ thống này được Mỹ phát triển và vận hành. Hệ thống định vị này được xây dựng dựa trên tổ hợp ít nhất 24 vệ tinh bay trên quỹ đạo cách trái đất 20.200km tạo thành. GPS với thể hoạt động xuyên suốt 24h mỗi ngày bất kể nơi đâu, bất kể thời tiết và hoàn toàn miễn phí. Ban sơ, Bộ Quốc Phòng ( USDOD ) đưa một số vệ tinh vào quỹ đạo nhằm mục đích tương trợ quân sự nhưng sau năm 1980 thì những vệ tinh này đã tương trợ cả cho mục đích dân sự.
GPS là tên viết tắt của cụm từ "Global System Positioning" hay còn gọi là hệ thống định vị toàn cầu
2. Nguyên lý hoạt động của GPS
Những vệ tinh GPS xoay quanh trái đất theo một quỹ đạo nhất định với tốc độ một vòng quay mỗi 12h. Mỗi một vệ tinh sẽ truyền xuống mặt đất một tín hiệu nhất định cùng những thông số quỹ đạo cho phép những thiết bị GPS nhận thông tin sau đó giải mã và tính toán xác thực vị trí của vệ tinh so với điểm nhận thông qua phép tính tam giác. Nhìn chung, về cơ bản những máy thu tín hiệu GPS sẽ đo khoảng cách tới mỗi vệ tinh theo lượng thời kì cần để tín hiệu truyền đi. Với cách đo khoảng cách này, thiết bị thu GPS với thể tính toán xác thực khoảng cách sau đó xác định vị trí đặt thiết bị sau đó hiển thị thông tin thông qua bản đồ số trên màn hình điện tử để người sử dụng với thể xem được đường đi, bản đồ, địa hình khu vực...
Để tính ra được vị trí Hai chiều kinh độ và vĩ độ của vị trí thì máy thu cần phải nhận được tín hiệu của ít nhất 3 vệ tinh và để với được thông tin 3 chiều thêm cao độ thì cần tín hiệu của 4 vệ tinh. Một máy thu GPS thường nhật trung bình với thể thu được tín hiệu từ 8 vệ tinh trở lên nhưng trong một lần thu sóng thì số lượng tín hiệu vệ tinh bắt được phụ thuộc vào thời kì và vị trí trên trái đất của thiết bị thu sóng. Một lúc xác định được vị trí thông qua định vị thì máy thu GPS với thể tính toán những thông tin khác như:
- Tốc độ
- Góc phương vị
- Chiều dài tuyến đường
- đường đi
- khoảng cách
- thời kì trong ngày cùng nhiều tính năng khác
Những vệ tinh GPS xoay quanh trái đất theo một quỹ đạo nhất định với tốc độ một vòng quay mỗi 12h
3. Độ xác thực của định vị GPS
Qua thời kì dài phát triển và thay đổi mà ngày nay máy thu GPS với thể định vị xác thực vị trí nhờ vào thiết kế đa kênh song song. Máy thu sẽ ko cần mất quá nhiều thời kì để thu tín hiệu từ vệ tinh sau đó khóa theo dõi bất kể trong khu vực bị che phủ bởi cây xanh hay dự án kiến trúc xung quanh sau lúc bật. Một số yếu tố như thời tiết, ko khí hay địa hình phức tạp với thể tác động tới độ xác thực của vị trí nhưng thường chỉ sai lệch trong phạm vi bán kính 10m.
Với những thiết bị thu định vị GPS cao cấp hơn, được trang bị hệ thống bổ sung diện rộng WAAS giúp tăng khả năng định vị, hạn chế sai số về vị trí định vị.
GPS với thể định vị xác thực vị trí nhờ vào thiết kế đa kênh song song
4. Những hệ thống GPS khác
Lúc nói tới định vị vị trí người ta thường nghĩ ngay tới "GPS" nhưng trên thực tế, ngoài GPS còn với rất nhiều những hệ thống định vị toàn cầu khác được phát triển dựa trên nền tảng GPS bàn đầu. Với hai hệ thống định vị GPS được sử dụng nhiều và rộng rãi trên những dòng smartphone hiện nay là A-GPS và GLONASS, ngoài ra còn với những hệ thống khác phục vụ cho những mục đích sử dụng riêng
A-GPS
A-GPS là khoa học được phát triển dựa trên sự kết hợp giữa định vị GPS và những cảm biến, tín hiệu của mạng viễn thông sau đó suy tính ra vị trí hiện tại của thiết bị thu sóng. A-GPS giúp tăng tốc độ tính toán vị trí làm cho chức năng định vị của thiết bị thu sóng trở nên nhanh hơn cũng như khả năng xác định vị trí tương đối lúc thiết bị đi vào vùng mất tín hiệu vệ tinh GPS.
A-GPS là khoa học được phát triển dựa trên sự kết hợp giữa định vị GPS và những cảm biến
GLONASS
GLONASS được xây dựng và phát triển bởi Nga với hệ thống 24 vệ tinh nhân tạo. GLONASS cũng được nhà sản xuất trang bị trên những thiết bị di động nhằm kết hợp với hệ thống GPS, cả hai hệ thống này sẽ tạo điều kiện cho việc xác định vị trí trở nên xác thực hơn.
Glonass là tính năng tương trợ nên chỉ được kích hoạt lúc hệ thống GPS yếu nhằm tiết kiệm nặng lượng pin nhưng bù lại thì tốc độ định vị của Glonass chậm hơn nhiều so với GPS
Glonass là tính năng tương trợ nên chỉ được kích hoạt lúc hệ thống GPS yếu nhằm tiết kiệm nặng lượng pin
BDS
Một hệ thống định vị toàn cầu khác là BDS, đây là hệ thống định vị độc lập được xây dựng và phát triển bởi Trung Quốc. Ban sơ hệ thống định vị này chỉ được sử dụng ở khu vực nội địa nhưng nay đã phát triển rộng rãi ra hệ thống toàn cầu. BDS còn với tên gọi đầy đủ là The BeiDou Navigation Satellite System hay Bắc Đẩu, Beidou,... và thường được sử dụng trong việc định vị liên lạc, khu vực biển, dự đoán thời tiết, thiên tai, thuỷ điện,...
BDS thường được sử dụng trong việc định vị liên lạc, khu vực biển, dự đoán thời tiết, thiên tai, thuỷ điện,..
Galileo
Giống như những hệ thống định vị khác như GPS, Glonass, BDS ở trên, Galileo cũng là một hệ thống định vị khác được xây dựng và phát triển bởi khối EU. Điểm khác biệt giữa Galileo so với những hệ thống khác là nó được quản lý và quản lý bởi những tổ chức dân dụn, phi quân sự.
Được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn băng tầng kép, hệ thống này giúp định vị vị trí với độ xác thực cao theo thời gian thực trong phạm vi Một mét đối với bản miễn phí của người sử dụng tư nhân cho tới vài centimet ở bản trả phí dành cho đối tượng doanh nghiệp.
Galileo cũng là một hệ thống định vị khác được xây dựng và phát triển bởi khối EU
QZSS
QZSS là hệ thống định vị được xây dựng và phát triển bởi Nhật Bản, hệ thống nà với độ phủ khắp khu vực châu Á và châu Đại Dương. Hệ thống này được tài trợ bởi 4 thương hiệu to SoftBank, Mitsubishi Electric và Hitachi với mục đích phát triển khoa học xe tự lái, thu hoạch nông sản tự động,...
Khoa học hệ thống định vị của Nhật sử dụng 4 vệ tinh, trong đó với một vệ tinh luôn bay phía trên nước Nhật, nó được thiết kế với góc hoạt động riêng và tầm phủ rộng để tín hiệu ko bị những tòa nhà, cây cối che mất. Nhật Bản sẽ cho phép người sử dụng sử dụng hệ thống định vị QZSS của mình miễn phí nếu thiết bị của họ tương trợ hệ thống định vị này.
5. GPS
Một số điểm thú vị với thể bạn chưa biết về GPS
- Tên chính thức mà Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ (USDOD) đặt cho GPS là NAVSTAR
- Vệ tinh GPS trước hết được phóng vào quỹ đạo năm 1978.
- Hệ thống 24 vệ tinh đã được hoàn chỉnh vào năm 1994.
- Tuổi thọ mỗi vệ tinh khoảng 10 năm. Những vệ tinh thay thế liên tục được phóng vào quỹ đạo.
- Trọng lượng một vệ tinh GPS khoảng 2.000 pound và dài khoảng 17 feet
- Vệ tinh GPS sử dụng năng lượng mặt trời, và với cả nguồn pin dự phòng để hoạt động trong trường hợp ko với ánh sáng mặt trời.
- Công suất phát chỉ từ 50 Watts trở xuống.
6. Ứng dụng của GPS trong điện thoại di động
Sự ra đời của hệ thống định vị toàn câu GPS nhưu một bước ngoặc vĩ đại của khoa học, giúp mang tới rất nhiều lợi ích trong đời sống hàng ngày.
Định vị vị trí, xác định hướng và đường đi
GPS trên điện thoại di động định vị vị trí, xác định hướng và đường đi
Nhu cầu tiêu khiển chơi game, chẳng hạn như tựa game Pokemon Go
GPS trên điện thoại di động đáp ứng nhu cầu tiêu khiển với những trò chơi cần định vị vị trí
Tương trợ sức khỏe và thể dục: những thiết bị đeo tay, đồng hồ thông minh sẽ theo dõi và ghi nhận những thay đổi về tình trạng sức khỏe cũng như khoảng cách đã chạy, đi xe đạp nhờ định vị GPS.
GPS trên điện thoại di động tương trợ những thiết bị đeo tay, đồng hồ thông minh
Đính kèm tọa độ, vị trí lúc chụp ảnh, tag vị trí trên mạng xã hội
GPS trên điện thoại di động đính kèm vị trí chụp ảnh hay tag vị trí trên mạng xã hội
Tìm kiếm qáu ăn, khách sạn, địa điểm nhà cung cấp, shop trên bản đồ
GPS trên điện thoại di động tìm kiếm treeb bản đồ Maps
Cách ghép ảnh trong Google Photos
Hướng dẫn tạo liên hệ trên Google Maps
10 tính năng ẩn thú vị trên Google Chrome với thể bạn chưa biết!
by mega.com.vn
