GPS là tính năng phổ biến được sử dụng trên các thiết bị di động. Để hiểu thêm GPS là gì? Nguyên lý, ứng dụng và những hạn chế của GPS là gì thì hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết qua bài viết sau.
Tóm tắt
Gps là gì?
GPS (là viết tắt của Global Positioning System) – hệ thống Định vị Toàn cầu, có thể xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo. Trong cùng một thời điểm, tọa độ của 1 điểm bất kỳ trên mặt đất sẽ được xác định nếu có thể xác định được khoảng cách từ điểm đó đến ít nhất 3 vệ tinh.
GPS do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thiết kế, vận hành và quản lý, bao gồm 30 vệ tinh. Nói dễ hiểu, GPS là hệ thống gồm nhiều vệ tinh bay trên quỹ đạo trái đất. Những vệ tinh này bay ở độ cao 20.200km xung quanh trái đất. Hệ thống GPS hoạt động liên tục trong điều kiện thời tiết. Chúng ở mọi nơi trên trái đất và có thể sử dụng hoàn toàn miễn phí với một số dịch vụ.
Nguyên lý hoạt động của GPS
Các vệ tinh GPS bay xung quanh trái đất 2 lần 1 ngày theo quỹ đạo được lập trình chính xác. Chúng bay vòng quanh trái đất và phát tín hiệu thông tin xuống trạm tiếp nhận trái đất. Các máy thu nhận thông tin GPS sẽ tính toán được vị trí chính xác của người dùng.
Bản chất của GPS là sự so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệ tinh đến khi nhận được thông tin. Độ sai lệch về thời gian sẽ cho biết chính xác máy thu GPS cách vệ tinh khoảng bao xa. Hoạt động với nhiều quãng đường đo được tới các vệ tinh, máy thu sẽ tính được vị trí của người dùng. Sau đó, nó sẽ hiển thị trên bản đồ điện tử của máy tiếp nhận.
Để tính được vị trí 2 chiều tiếp nhận thì máy thu phải nhận được tín hiệu ít nhất từ 3 vệ tính. Khi đã tính được vị trí của người dùng thì máy thu GPS sẽ tính được các thông số khác. Cụ thể như tính được hướng chuyển động, tốc độ, khoảng hành trình, bám sát di chuyển,…
Hệ thống định vị GPS
Hệ thống định vị GPS gồm có 3 thành phần:
- Phần không gian: bao gồm 30 vệ tinh (27 vệ tinh đang hoạt động và 3 vệ tinh dự phòng) chuyển động trên 6 mặt phẳng quỹ đạo quay quanh Trái Đất. Các vệ tinh hoạt động nhờ vào năng lượng mặt trời và pin dự phòng.
- Phần điều khiển: bao gồm 5 trạm kiểm soát được đặt rải rác trên Trái Đất (1 trạm kiểm soát trung tâm và 4 trạm kiểm soát tự động) có chức năng kiểm soát vệ tinh đi đúng hướng theo quỹ đạo và thông tin chính xác về thời gian.
- Phần sử dụng: là các thiết bị nhận tín hiệu từ vệ tinh và người dùng sử dụng các thiết bị này.
Các thành phần của hệ thống GPS sẽ phối hợp với nhau hoạt động nhằm cung cấp chính xác vị trí theo mong muốn của người dùng.
Hiện nay, GPS được triển khai trên nhiều hạ tầng kỹ thuật với các thiết bị như điện thoại thông minh, laptop, máy tính bảng, đồng hồ thông minh,… nhằm đáp ứng tối đa nhu cầu của người dùng.
Ứng dụng GPS định vị trên thiết bị di động, smartphone
Có thể nói rằng, hệ thống định vị GPS ra đời là một trong những bước ngoặt vĩ đại của khoa học. GPS đem lại những lợi ích tích cực đối với cuộc sống của chúng ta hiện nay.
Những công dụng của thiết bị định vị GPS trên thiết di động
– Ứng phó khẩn cấp: Khi lưu thông, di chuyển trên đường nhưng chẳng may bạn gặp tai nạn thì có thể dùng đến tín hiệu GLONASS. GLONASS là một giải pháp thay thế GPS, nó sẽ tự động được gửi tới cơ quan chức năng để kịp thời xử lý.
– Đáp ứng nhu cầu giải trí: Hiện nay định vị GPS thường được tích hợp sẵn trong các trò chơi để dễ dàng xác định vị trí của bạn bè gần nhau, giúp bạn có thể giao lưu và thi đấu với nhau,…
– Sức khỏe và thể dục: Một công dụng được rất nhiều người yêu chuộng của GPS đó chính là được tích hợp trên các Smartwatch và thiết bị đeo thông minh. Điều này sẽ giúp bạn dễ dàng theo dõi những hoạt động thể dục, thể thao, di chuyển,…cũng như quãng đường chạy hay đạp xe của mình nhờ sự hỗ trợ của GPS.
Định vị vị trí của người sử dụng, hỗ trợ tìm đường đi với bản đồ
Ngoài những công dụng nổi bật trên, thiết bị định vị GPS còn được ứng dụng thực hiện một số công việc như sau:
– Thực hiện đo quãng đường mà bạn đã di chuyển hoặc đo được cả tốc độ di chuyển.
– Hỗ trợ quản lý các danh mục yêu thích cùng với bản đồ số dẫn đường cho người dùng được tích hợp sẵn trên các thiết bị thông minh.
– Cho phép người dùng biết lộ trình đoạn đường sắp đi hoặc có thể chụp ảnh kèm tọa độ địa lý
– Tích hợp trên các thiết bị thông minh điện thoại, đồng hồ thông minh,…để hỗ trợ tìm kiếm và định vị thiết bị bị mất hay khóa từ xa.
– Mang đến kết quả tìm kiếm khu vực tối ưu nhất: Ví dụ, bạn đang muốn tìm kiếm quán ăn nào đó có thể có sử dụng định vị vị trí của mình để tìm những quán ăn gần nhất.
Hạn chế của định vị GPS
Mặc dù có nhiều ưu điểm, tính năng nổi bật nhưng hệ thống định vị GPS vẫn có một số hạn chế. GPS hoạt động 24/24 giờ, kết hợp với sự phát triển của công nghệ sẽ khiến người dùng dễ bị đánh cắp thông tin. Kẻ gian sẽ dựa vào đó để theo dõi quá trình đi lại của bạn mà bạn không hề hay biết.
Các hệ thống định vị khác
Ngày nay các thiết bị được trang bị các hệ thống định vị tương thích với nhau để hỗ trợ lẫn nhau nhằm cho ra kết quả tốt nhất. Dưới đây là một số hệ thống định vị với các chức năng tương tự nhưng ít được biết đến hơn.
- A-GPS
- GLONASS
- BDS
- Galileo
- QZSS
- IRNSS
Có thể bạn quan tâm:
Có thể nói, GPS là một trong những ứng dụng thiết thực nhất hiện nay, được sử dụng trong nhiều lĩnh vực. Tuy vẫn còn nhất điểm hạn chế nhất định nhưng không thể phủ nhận những lợi ích mà GPS đem lại. Hiện nay, hệ thống GPS trên toàn cầu vẫn đang liên tục được cải tiến. Chúng ta hãy cùng đón chờ xem sẽ có những thay đổi tích cực nào đến từ hệ thống GPS nhé!
