vrijdag 21 oktober 2016

GPS, Hệ Thống Ðịnh Vị Toàn Cầu

GPS, Hệ Thống Ðịnh Vị Toàn Cầu


Vệ Tinh GPS Block IIR(M).
Hà Dương Cự/Người Việt
Hiện nay đa số những người lái xe đều dùng GPS để đi đường và tìm nhà. Thời buổi bây giờ nếu không có GPS thì không biết làm sao mà tìm nhà đây? GPS là gì? từ đâu mà có? và hoạt động ra sao? Trong bài này chúng tôi xin nói qua về GPS.
GPS là chữ tắt của từ Global Provisioning System dịch là Hệ Thống Ðịnh Vị Toàn Cầu. Người Việt hầu như không ai dùng từ “hệ thống định vị toàn cầu,” cũng như người Mỹ không dùng từ “Global Provisioning System” mà mọi người đều sử dụng từ GPS. Trong bài này chúng tôi cũng xin dùng từ GPS cho tiện.
Lịch sử GPS 
Trong thập niên 60, thời kỳ chiến tranh lạnh, những tầu ngầm nguyên tử của Hoa Kỳ cần phải biết chính xác vị trí của mình để có thể phóng hỏa tiễn bắn vào những mục tiêu đã định sẵn. Do đó Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ cho phóng nhiều hệ thống vệ tinh như là TRANSIT và Timation,… để giúp cho những tầu ngầm nguyên tử hay phi cơ hay chiến xa định được vị trí của mình. Vào thời điểm đó những hệ thống này hoàn toàn bí mật, chỉ có quân đội Hoa Kỳ sử dụng được thôi.
Ðến năm 1983, khi chiếc máy bay hàng không dân sự Korean Air Lines Flight 007 đi lạc vào không phận Liên Bang Xô Viết và bị bắn rơi thì Tổng Thống Hoa Kỳ Reagan mới ban hành sắc lệnh cho phép dân sự được dùng hệ thống GPS để định vị cho rõ ràng và để tránh những trường hợp thương tâm như trên.
Vệ tinh đầu tiên của hệ thống GPS hiện đại được phóng lên không gian vào năm 1989. Ðến năm 1994 thì vệ tinh thứ 24 được phóng lên và như vậy là hoàn thành toàn bộ hệ thống GPS mà chúng ta đều dùng hiện nay.Tên chính thức của hệ thống GPS là NAVSTAR (Navigation System Using Timing and Ranging) Ðây là hình một vệ tinh GPS lấy từ website www.gps.gov.
Hoạt động của hệ thống GPS
Cả hệ thống GPS có ba phần: phần không gian, phần điều khiển và phần máy nhận của người dùng.
Phần không gian
Phần này gồm có một hệ thống 24 vệ tinh bay quanh trái đất, cách mặt đất khoảng 20,200 km. Mỗi vệ tinh bay vòng quanh trái đất hai lần một ngày và liên tục phóng xuống trái đất tín hiệu về vị trí của vệ tinh và thời giờ. Những vệ tinh này được đặt vào những quỹ đạo cách đều nhau để sao cho bất kỳ ở đâu trên thế giới cũng nhận được tín hiệu của ít nhất là 4 vệ tinh. Ðây là hình vẽ về hệ thống vệ tinh GPS.
Hệ Thống Vệ Tinh GPS.
Phần điều khiển
Phần này bao gồm những trạm điều khiển chính và phụ và các đài ra đa rải rác khắp thế giới. Phần này thuộc Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ. Nhiệm vụ chính của phần điều khiển là giữ cho các vệ tinh ở vào quỹ đạo đúng và chỉnh giờ của các vệ tinh cho chính xác. Trạm điều khiển chính ở Colorado, trong căn cứ không quân Schriever Air Force Base. Ðây là bản đồ phần điều khiển của GPS cũng lấy từ www.gps.gov.
Phần Ðiều Khiển GPS.
Phần máy nhận
Các máy GPS như Garmin, Tomtom, hay máy gắn liền trên xe mà quý vị đang sử dụng là phần máy nhận này đây. Những dụng cụ này gọi chung là máy nhận GPS. Máy nhận GPS nhận tín hiệu ít nhất từ 4 vệ tinh GPS. Dùng những dữ kiện nhận được và những phương pháp toán và vật lý máy GPS có thể tính ra được vị trí chính xác của mình. Vị trí này sau đó được chấm vào một bản đồ đã được gài sẵn trong máy nhận và hiện ra trên màn hình của máy nhận. Như vậy người dùng biết là mình hiện đang ở con đường nào trên bản đồ.
Những áp dụng của GPS
Ngoài những áp dụng về quân sự như bắn hỏa tiễn, ném bom thì có rất nhiều áp dụng dân sự của hệ thống GPS trong những ngành như hàng không, hàng hải, canh nông, hay vận tải. Nhưng áp dụng chính mà chúng ta thường biết là dùng GPS để tìm đường.
Tìm đường
Cho một địa chỉ nào đó vào máy GPS, máy sẽ chỉ đường cho chúng ta từng ngả rẽ một cho tới khi đến đích. Nếu chúng ta đi lạc thì máy lại tìm con đường khác hay đề nghị chúng ta quay chữ U lại.
Thật sự cả một hệ thống GPS diễn tả như trên là chỉ giúp máy GPS định được vị trí của mình, chứ không tìm đường cho mình. Muốn tìm đường thì máy GPS phải có gài đặt sẵn một bản đồ và những thuật toán định tuyến (routing algorithm). Muốn đi từ điểm A tới điểm B máy GPS sẽ áp dụng thuật toán định tuyến để định đường đi trên bản đồ.
Vì máy nhận GPS dựa theo bản đồ để tìm đường, nếu bản đồ đã lỗi thời thì nhiều khi không có địa chỉ những khu nhà mới cất hay những đường mới xây. Muốn cho chính xác bản đồ nên được cập nhật thường xuyên.
Nhiều máy GPS mới còn cung cấp tin tức giao thông, như tai nạn, kẹt đường hay sửa đường cho người dùng. Những máy nhận này có lắp sẵn một bộ phận nhận tin tức về giao thông từ những công ty cung cấp dữ kiện này. Thường những dữ kiện về giao thông được truyền tới máy qua hệ thống không dây (wireless system) hay sóng vô tuyến FM chứ không qua vệ tinh GPS.
Hiện nay nhiều người không dùng máy nhận GPS riêng nữa mà dùng những ứng dụng phần mềm trong điện thoại thông minh (smart phone) như Google Maps để tìm đường. Dùng điện thoại thông minh thì không cần thêm một máy nữa và không phải lo cập nhật bản đồ. Nhưng có một bất lợi là nếu không có sóng thì không dùng được, như khi đi trong rừng hay những vùng hoang vu ít người ở.
GPS và những hệ thống khác
Vì GPS là một hệ thống của chính phủ Hoa Kỳ nên nhiều nước khác không muốn lệ thuộc vào GPS, vì lỡ có xích mích với Hoa Kỳ thì sao? Có nhiều cường quốc đang nỗ lực phát triển những hệ thống tương tự như GPS cho riêng mình.
  • Nga Xô có hệ thống Global Navigation Satellite System.
  • Liên Hiệp Âu Châu đang cố gắng phát triển một hệ thống global navigation satellite system, còn gọi là Galileo. Hệ thống này vẫn chưa hoàn thành, có thể bắt đầu hoạt động năm 2016.
  • Ấn Ðộ đang phát triển Indian Regional Navigation Satellite System. Hệ thống này chỉ dùng trong phạm vi nước Ấn Ðộ. Dự trù sẽ hoạt động vào năm 2016.
  • Trung Hoa có BeiDou Navigation Satellite System. Hệ thống này đã hoạt động trong phạm vi Châu Á và Thái Bình Dương. Còn toàn cầu thì phải đến năm 2020.
—————-
Nguồn tài liệuWikipedia: www.wikipedia.orgGPS Organization: www.gps.gov

http://www.nguoi-viet.com/doi-song/gps-thong-dinh-vi-toan-cau/

Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen