he thong dinh vi toan cau GPS

Trong cùng một thời điểm, tọa độ của mỗi điểm trên mặt đất sẽ được xác định nếu xác định được khoảng cách từ điểm đó đến ít nhất ba vệ tinh.. Global Positioning System - GPS Là hệ thống

G P S

H Ệ T H Ố N G Đ Ị N H V Ị T O À N C Ầ U

H Ệ T H Ố N G Đ Ị N H V Ị T O À N C Ầ U G P S

M Ộ T S Ố Đ I Ề U C Ầ N T Ì M H I Ể U V Ề

Trong cùng một thời điểm, tọa độ của mỗi điểm trên mặt đất sẽ được xác định nếu xác định được

khoảng cách từ điểm đó đến ít nhất ba vệ tinh

Global Positioning System - GPS    

Là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tnh nhân tạo, do bộ quốc phòng Hoa Kỳ thiết kế,    xây dựng, vận hành và quản lý

TỔNG

QUAN

ĐƯỢC SỬ DỤNG LẦN ĐẦU TIÊN TRONG CHIẾN TRANH VỊNH

BA TƯ, TRONG BÃO SA MẠC

Trái Đất

Bay 2 vòng 1 ngày , theo một quỹ đạo được tính toán chính xác , liên tục phát thông tin xuống Trái Đất

Bán kính quỹ đạo : 26.600 km

Độ cao quỹ đạo :20.000km

CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH

Chuyển động trong 6 mặt phẳng, mỗi mặt phảng nghiêng 55 độ so với mặt phẳng

quỹ đạo

Các vệ tinh trên quỹ đạo được bố trí sao cho các máy thu GPS trên mặt đất có thể nhìn

thấy tối thiểu 3 vệ tinh vào bất kỳ thời điểm nào Việc thay thế và phóng vệ tinh lên quỹ

đạo được duy trì thường xuyên

Đặc điểm

Sửa dữ liệu cho đúng kết hợp với

2 ăng ten khác, gửi thông tin cho

vệ tinh

PHẦN SỬ

DỤNG

“ Là khu vực có phủ sóng mà người sử

dụng dùng ăng-ten và máy thu để thu

tín hiệu từ vệ tinh Thiết bị thu tính

hiệu GPS là một máy thu tính hiệu

sóng vô tuyến đặc biệt Nó được thiết

kế để thu tính hiệu sóng vô tuyến

truyền từ các vệ tinh và tính toán về vị

trí, thời gian và vận tốc di chuyển dựa

trên thông tin đó.”

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA GPS

Thông tin điều biến

Việc sử dụng tín hiệu mã hóa cho phép các vệ tnh GPS cùng hoạt động mà không bị nhiễu :

+ C/A CODE : mã sơ bộ + P CODE : Mã chính xác + Y CODE : Bảo mật P CODE

I CẤU TRÚC TÍN HIỆU GPS

Dữ liệu thiên văn

Được truyền liên tục qua mỗi vệ tnh, chứa thông tn quan trọng về tình trạng của vệ tnh (khoẻ mạnh hay không), thời gian và ngày tháng hiện tại

Mô hình toán học của GPS

I I N G U Y Ê N L Í Đ Ị N H V Ị

L E A R N M O R E

Vị trí của 1 điểm trên mặt đất, sẽ là tham chiếu so với vị trí của các vệ tnh và trung tâm tín hiệu trung gian mặt đất

Tuỳ thuộc vào đặc điểm cụ thể của việc xác định toạ độ người ta chia

thành 2 loại hình định vị cơ bản: Định vị tuyệt đối và định vị tương

đối.

Khoảng cách từ vệ tinh 1- máy thu

Khoảng cách từ vệ tinh 2- máy thu

Khoảng cách từ vệ tinh 3- máy thu

Trong đó :

-v : là vận tốc truyền tín hiệu.

-XS, YS, ZS: toạ độ thực của vệ tnh (đã biết) trong hệ trục toạ độ Oxyz (i=1,2,3,…)

-X, Y, Z: toạ độ thực của máy thu (chưa biết), trong hệ trục toạ độ Oxyz

ρ = v.(Tr – Ts)

Hình mình họa

Note : Trên thực tế thì sẽ tồn tại sai số ∆tt giữa Ts và Tt; đồng hồ máy thu không đồng bộ với đồng hồ máy phát;…

Đo khoảng cách theo tín hiệu code

Máy thu nhận được mã phát đi từ vệ tnh

Độ chính xác định vị với trị đo Code có thể đạt tới 30m, với độ chính xác định vị như trên các trị đo

này sử dụng định vị trong việc dẫn đường, đo đạc những đối tượng có độ chính xác thấp.

Đo khoảng cách theo pha sóng tải

Sóng tải được phát đi từ vệ tnh có chiều dài bước sóng không đổi

3

- Trong kiểu đo này hai Anten cùng hai máy thu tương ứng được đặt tại hai đầu của cạnh cần quan trắc và phải làm việc đồng thời.

- Sở dĩ có thể đạt được độ chính xác cao trong kiểu đo này là vì một số sai số tích lũy trong các

cự ly quan trắc thường đồng nhất với nhau hoặc tối thiểu cũng tương tự nhau tại hai đầu của đường đáy

- Chính xác tương đối đạt cỡ cm, và chủ yếu áp dụng trong trắc địa

B ĐỊNH VỊ TƯƠNG ĐỐI

MỘT SỐ ẢNH HƯỞNG GÂY RA SAI SỐ

5 4

Tầm nhìn vệ tinh

III NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA GPS ĐỘNG

Thời gian đo ngắn (1-2 trị đo), độ chính

xác vẫn đạt 1cm+1ppm

Do sự di chuyển của vệ tnh mà chúng ta cần quan tâm tới ảnh hưởng của tần số dịch Doppler lên máy thu để cho quá trình lọc dữ liệu và thiết kế ăngten thu. Tần số dịch Doppler lớn nhất lên máy thu đối với sóng mang L1 là:

Đối với các thiết bị chuyển động trên mặt đất, ta có thể coi tần số dịch lớn nhất lên máy thu nằm trong khoảng ±5KHz Còn đối với các thiết bị bay với vận tốc lớn, tần số dịch có thể lên tới ±10K

HIỆU ỨNG DOPPLER LÊN MÁY THU

03

Đưa ra các thông tn tức thì, liên tục và chính xác

Không đòi hỏi tính thông hướng giữa các trạm đo, làm việc độc lập trên tất cả các vĩ độ.

ỨNG DỤNG TRONG DÂN DỤNG

Bảo vệ gia đình bằng GPS Tìm đường và bản đồ

Chống trộm bằng ứng dụng định vị GPS Quản lí và điều hành xe

0 2

0 3

0 4

0 1

ỨNG DỤNG TRONG DÂN DỤNG

Giám sát hành trình xe tự lái GPS trong trí tuệ nhân tạo

Quản lí máy móc và công trình GPS giúp khai thác dầu mỏ

0 6

0 7

0 8

0 5

MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ KHÁC

A-GPS

LBS