Định vị toàn cầu GPS

Trong bài viết này tôi sẽ giới thiệu về hệ thống định vị toàn cầu của Mỹ. Cơ chế hoạt động của hệ thống này như thế nào trên phần mềm theo dõi điện thoại giúp bạn sẽ hiểu sâu sắc hơn về nó.

Khái niệm về định vị toàn cầu

Global Positioning System là tên tiếng anh của hệ thống định vị toàn cầu hay được viết tắt là GPS (chúng ta thường thấy ký hiệu này trên điện thoại di động). Là một sản phẩm tuyệt vời của bộ quốc phòng Hoa Kỳ. Các hệ thống định vị toàn cầu là một không gian dựa trên vệ tinh định vị hệ thống cung cấp vị trí và thông tin thời gian trong mọi điều kiện thời tiết, bất cứ nơi nào trên hoặc gần Trái Đất, nơi có một dòng không bị cản trở tầm nhìn đến bốn hoặc nhiều vệ tinh GPS. Hệ thống này cung cấp khả năng quan trọng đối với người sử dụng quân sự, dân sự và thương mại trên toàn thế giới. Nó được duy trì bởi chính phủ Hoa Kỳ và được tự do tiếp cận với bất cứ ai với một máy thu GPS.

định vị toàn cầu

Lịch sử phát triển của hệ thống định vị toàn cầu

Các dự án định vị toàn cầu GPS đã được phát triển vào năm 1973 để khắc phục những hạn chế của hệ thống định vị trước, tích hợp những ý từ một số người tiền nhiệm, trong đó có một số nghiên cứu thiết kế kỹ thuật hệ thống từ những năm 1960. GPS đã được tạo ra và thực hiện bởi Bộ Quốc phòng Mỹ (DoD) và ban đầu được chạy với 24 vệ tinh. Nó đã trở thành hoạt động đầy đủ vào năm 1995. Bradford Parkinson , Roger L. Easton , và Ivan A. Bắt được ghi với phát minh ra nó.

Những tiến bộ trong công nghệ và nhu cầu mới về các hệ thống hiện nay đã dẫn đến những nỗ lực để hiện đại hóa các hệ thống định vị toàn cầu và thực hiện các thế hệ tiếp theo của GPS III vệ tinh và các thế hệ kế hệ thống điều khiển hoạt động (OCX). Thông báo từ Phó Tổng thống Al Gore và Nhà Trắng vào năm 1998 bắt đầu những thay đổi này. Năm 2000, Quốc hội Mỹ ủy quyền các nỗ lực hiện đại hóa, GPS III.

Ngoài định vị toàn cầu GPS, hệ thống khác đang được sử dụng hoặc đang được phát triển. The Global Navigation Hệ thống vệ tinh Nga ( GLONASS ) đã được phát triển đồng thời với GPS, nhưng bị từ bảo hiểm không đầy đủ của toàn thế giới cho đến giữa những năm 2000. Ngoài ra còn có các kế hoạch Liên minh Châu Âu Hệ thống định vị Galileo , Ấn Độ Hệ thống vệ tinh Navigation khu vực Ấn Độ , và Trung Quốc Navigation Hệ thống vệ tinh Beidou.

Định vị toàn cầu trong phần mềm định vị điện thoại

Thực bản chất phần mềm định vị điện thoại là sao lưu lại mọi dữ liệu có trong điện thoại và dĩ nhiên trong đó có cả dữ liệu GPS. Thế nên điều quan trong nhất để phần mềm này hoạt động được là máy mục tiêu phải mở chức năng định vị GPS (hoặc location) và có kết nối internet mobile. Phần mềm sẽ tự động lấy những dữ liệu địa điểm của bạn và lưu lại thành những danh sách theo mốc thời gian tương ứng sau. Bản đồ bạn nhận được sau mỗi lần lấy vị trí chính là hình ảnh được chụp từ vệ tinh và thông qua Google Map.

định vị toàn cầu

Mỗi vệ tinh GPS liên tục phát đi một tín hiệu (tần số tàu sân bay với điều chế) bao gồm:

  • Một mã giả ngẫu nhiên (chuỗi của những người thân và số không) mà được biết đến người nhận. Bởi thời gian sắp xếp một phiên bản thu-phát và các phiên bản thu-đo của mã này, thời gian đến (TOA) của một điểm xác định trong chuỗi mã, gọi là thời đại, có thể được tìm thấy trong các mô thời gian đồng hồ nhận.
  • Một thông điệp mà bao gồm thời gian truyền (TOT) của thời đại mã (trong hệ thống GPS quy mô thời gian) và vị trí vệ tinh tại thời điểm đó.

Trong thực tế các vị trí tiếp nhận (trong ba tọa độ Cartesian chiều với nguồn gốc tại trung tâm của trái đất) và bù đắp của đồng hồ máy thu so với thời gian định vị số điện thoại được tính đồng thời, sử dụng các phương trình chuyển hướng để xử lý TOFs.

Về mặt khái niệm , các máy thu đo TOAs (theo đồng hồ riêng của mình) của bốn tín hiệu vệ tinh. Từ TOAs và TOT, thu hình bốn thời gian của chuyến bay (TOF) giá trị, đó là (cho tốc độ của ánh sáng) tương đương với phạm vi khác biệt thu vệ tinh. Người nhận sau đó sẽ tính toán vị trí ba chiều của nó và độ lệch đồng hồ từ bốn TOFs.

Vị trí giải pháp của người nhận đất làm trung tâm thường được chuyển đến vĩ độ , kinh độ và chiều cao tương đối so với một mô hình đất elip. Sau đó, chiều cao có thể tiếp tục chuyển đổi để chiều cao tương đối geoid (ví dụ, EGM96 ) (về cơ bản, có nghĩa là mực nước biển). Các tọa độ có thể được hiển thị, có lẽ trên một màn hình hiển thị bản đồ di chuyển và / hoặc ghi lại và / hoặc sử dụng bởi hệ thống khác (ví dụ, xe hướng dẫn).