Hệ thống định vị toàn cầu - GPS, lịch sử hình thành và phát triển, các hệ thống định vị toàn cầu trên thế giới là những nội dung chính trong bài thuyết trình Hệ thống định vị toàn cầu - GPS. Mời các bạn cùng tham khảo để có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu.
Trang 3Tuy được quản lý bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, chính phủ Hoa Kỳ cho phép mọi người trên thế giới sử dụng một số chức năng của GPS miễn phí, bất kể quốc tịch nào.
I. H TH NG Đ NH V TOÀN C U GPS Ệ Ố Ị Ị Ầ
Trang 52 PHÂN LOẠI
Ph n không gian:ầ hay còn g i là b ph n không gian là m t h ọ ộ ậ ộ ệ
th ng g m nhi u v tinh bay chung quanh trái đ t theo các qu đ o ố ồ ề ệ ấ ỹ ạ khác nhau đ ượ c đi u khi n b i b ph n đi u khi n ề ể ở ộ ậ ề ể
G m 24 v tinh quay xung quanh trái đ t 2 l n trong ngày qu đ o ồ ệ ấ ầ ỹ ạ
r t chính xác. Đ cao c a v tinh so v i m t đ t là 20.183 km, chu k ấ ộ ủ ệ ớ ặ ấ ỳ quy xung quanh trái đ t là 11 gi 57’58” ấ ờ
Ph n vũ tr s đ m b o cho b t k v trí nào trên trái đ t đ u có ầ ụ ẽ ả ả ấ ỳ ị ấ ề
th quan sát đ ể ươ c 4 v tinh góc đ 15 đ (n u góc ng ệ ở ộ ộ ế ở ưỡ ng 10 đ ộ thì có th quan sát đ ể ượ c 10 v tinh và góc ng ệ ở ưỡ ng 5 đ có th quan ộ ể sát đ ượ c 12 v tinh) ệ
I. H TH NG Đ NH V TOÀN C U GPS Ệ Ố Ị Ị Ầ
Trang 62 PHÂN LOẠI
Nhi m v ch y u c a v tinh : ệ ụ ủ ế ủ ệ
– Ghi nh n và l u tr các thông tin truy n đi t ph n đi u khi n ậ ư ữ ề ừ ầ ề ể
– S d ng li u có ch n l c trên v tinh ử ụ ệ ọ ọ ệ
– Duy trì chính xác đ cao c a th i gian b ng các đ ng h nguyên t ộ ủ ờ ằ ồ ồ ử
– Chuy n ti p thông tin đ n ng ể ế ế ườ i dùng.
– Thay đ i qu đ o bay c a v tinh theo s đi u khi n c a m t đ t ổ ỹ ạ ủ ệ ự ề ể ủ ặ ấ
I. H TH NG Đ NH V TOÀN C U GPS Ệ Ố Ị Ị Ầ
Trang 72 PHÂN LOẠI
I. H TH NG Đ NH V TOÀN C U GPS Ệ Ố Ị Ị Ầ
Ph n đi u khi n: ầ ề ể là m t h th ng các thi t b đ t t i nhi u n i khác ộ ệ ố ế ị ặ ạ ề ơ nhau trên m t đ t đ ặ ấ ượ ử ụ c s d ng đ giám sát và đi u khi n các v tinh ể ề ể ệ
ü G m 1 tr m đi u khi n chính, 5 tr m thu s li u, 3 tr m truy n s ồ ạ ề ể ạ ố ệ ạ ề ố
li u ệ
Tr m đi u khi n chính đ t t i Colorade Spring (M ) có nhi m v thu ạ ề ể ặ ạ ỹ ệ ụ
th p các d li u theo dõi v tinh t các tr m thu s li u đ x lý. Công ậ ữ ệ ệ ừ ạ ố ệ ể ử ngh x lý g m : Tính l ch thiên văn, tính và hi u ch nh đ ng h , hi u ệ ử ồ ị ệ ỉ ồ ồ ệ
ch nh qu đ o đi u khi n, thay th các v tinh ng ng ho t đ ng b ng các ỉ ỹ ạ ề ể ế ệ ừ ạ ộ ằ
v tinh d phòng ệ ự
Trang 82 PHÂN LOẠI
I. H TH NG Đ NH V TOÀN C U GPS Ệ Ố Ị Ị Ầ
Ph n đi u khi n: ầ ề ể là m t h th ng các thi t b đ t t i nhi u n i khác ộ ệ ố ế ị ặ ạ ề ơ nhau trên m t đ t đ ặ ấ ượ ử ụ c s d ng đ giám sát và đi u khi n các v tinh ể ề ể ệ
ü G m 1 tr m đi u khi n chính, 5 tr m thu s li u, 3 tr m truy n s ồ ạ ề ể ạ ố ệ ạ ề ố
li u ệ
5 tr m thu d li u đ ạ ữ ệ ượ c đ t t i Hawai, Collrade Sping , Ascesion (Ban ặ ạ
Đ i Tây D ạ ươ ng), Diago Garia ( n Đ D Ấ ộ ươ ng), Kwayalien (Nam Thái Bình
D ươ ng). Có nhi m v theo dõi các tín hi u v tinh đ ki m soát và d ệ ụ ệ ệ ể ể ự đoán qu đ o c a chúng. M i tr m đ ỹ ạ ủ ỗ ạ ượ c trang b nh ng máy thu Pcode ị ữ
đ thu các tín hi u c a v tinh, sau đó truy n v tr m đi u khi n chính ể ệ ủ ệ ề ề ạ ề ể
Trang 92 PHÂN LOẠI
I. H TH NG Đ NH V TOÀN C U GPS Ệ Ố Ị Ị Ầ
Ph n đi u khi n: ầ ề ể là m t h th ng các thi t b đ t t i nhi u n i khác ộ ệ ố ế ị ặ ạ ề ơ nhau trên m t đ t đ ặ ấ ượ ử ụ c s d ng đ giám sát và đi u khi n các v tinh ể ề ể ệ
ü G m 1 tr m đi u khi n chính, 5 tr m thu s li u, 3 tr m truy n s ồ ạ ề ể ạ ố ệ ạ ề ố
li u ệ
3 tr m truy n s li u đ t t i Ascensionm Diago Garia , Kwayalein có ạ ề ố ệ ặ ạ
kh năng chuy n s li u lên v tinh g m l ch thiên văn m i, hi u ch nh ả ể ố ệ ệ ồ ị ớ ệ ỉ
đ ng h , các thông đi p c n phát các l nh đi u khi n t xa ồ ồ ệ ầ ệ ề ể ừ
Trang 102 PHÂN LOẠI
I. H TH NG Đ NH V TOÀN C U GPS Ệ Ố Ị Ị Ầ
Ph n s d ngầ ử ụ : các thi t b GPS l p đ t trên phế ị ắ ặ ươ ng ti n ho c ệ ặ đem theo ng ườ i (đi n tho i di đ ng, đ ng h , máy nh…) ệ ạ ộ ồ ồ ả
Thi t b GPS là thi t b có ch c năng thu đ ế ị ế ị ứ ượ c tín hi u phát ra t ệ ừ các v tinh và t tính toán v trí c a nó d a trên các thông tin thu đ ệ ự ị ủ ự ượ c.
Nh v y, v b n ch t, t a đ thi t b GPS là k t qu tính toán t ư ậ ề ả ấ ọ ộ ế ị ế ả ừ thông tin v v trí, kho ng cách gi a thi t b GPS và các v tinh mà nó ề ị ả ữ ế ị ệ
có th k t n i đ ể ế ố ượ c. Vi c thu phát c a h th ng GPS đ ệ ủ ệ ố ượ c th c hi n ự ệ theo t n su t là 1 giây m t l n ầ ấ ộ ầ
Trang 11đ ng trong không gian ba chi u (6 b c t do) vì nh ng h th ng đ ộ ề ậ ự ữ ệ ố ươ ng th i ờ
ch xác đ nh đ ỉ ị ượ c v trí theo 2 chi u không gian. Tr ị ề ướ c nh ng đòi h i v k ữ ỏ ề ỹ thu t đó nhi u nhà khoa h c đã đ ậ ề ọ ượ c chính ph M tài tr đ th c hi n ủ ỹ ợ ể ự ệ nghiên c u h th ng d n đ ứ ệ ố ẫ ườ ng d a trên vũ tr ự ụ
Trang 122 NGƯỜI PHÁT MINH GPS
II. L CH S HÌNH THÀNH VÀ Ị Ử
PHÁT TRI N GPS Ể
B Qu c phòng M là c quan thi t k và đi u khi n h ộ ố ỹ ơ ế ế ề ể ệ
th ng đ nh v toàn c u. Trong nhóm nh ng ngố ị ị ầ ữ ười tham gia
đi u hành d án GPS c a B Qu c phòng M c n k t i s ề ự ủ ộ ố ỹ ầ ể ớ ựđóng góp to l n c a TS Ivan Getting, ngớ ủ ười sáng l p The ậAerospace Corporation, và TS Bradford Parkinson, ch t ch ủ ị
h i đ ng qu n tr c a The Aerospace Corporation. ộ ồ ả ị ủ
Trang 13a. Giai đo n trạ ước Chi n tranh th gi i th IIế ế ớ ứ
b. Giai đo n Chi n tranh th gi i th IIạ ế ế ớ ứ
c. Giai đo n t n a sau th k XX đ n nayạ ừ ử ế ỷ ế
Trang 143 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN GPS
II. L CH S HÌNH THÀNH VÀ Ị Ử
PHÁT TRI N GPS Ể
a. Giai đo n trạ ước Chi n tranh th gi i th IIế ế ớ ứ
Trong giai đo n này kh năng đ nh v và đ nh hạ ả ị ị ị ướng ph ụthu c ch y u vào vi c quan sát các vì sao khi tr i quang ộ ủ ế ệ ờđãng hay la bàn k t h p v i b n đ ế ợ ớ ả ồ
Trang 153 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN GPS
II. L CH S HÌNH THÀNH VÀ Ị Ử
PHÁT TRI N GPS Ể
b. Giai đo n Chi n tranh th gi i th IIạ ế ế ớ ứ
Người ta phát tri n các h th ng m t đ t đ nh v vô tuy n ể ệ ố ặ ấ ị ị ế
nh GEE t i Anh đ đ nh v cho máy bay và h th ng ư ạ ể ị ị ệ ốLORAN (Longrange navigation system) t i M đ đ nh v ạ ỹ ể ị ịtàu th y.ủ
Trang 16v d i ph băng t n và tiêu chu n th i gian nguyên t đã ề ả ổ ầ ẩ ờ ử
t o ra nh ng đi u ki n đ th c hi n ý tạ ữ ề ệ ể ự ệ ưởng đ nh v nh v ị ị ờ ệtinh
Trang 173 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN GPS
II. L CH S HÌNH THÀNH VÀ Ị Ử
PHÁT TRI N GPS Ể
c. Giai đo n t n a sau th k XX đ n nạ ừ ử ế ỷ ế ay
H Transit ho t đ ng t 1967, lúc đ u mang tên h th ng ệ ạ ộ ừ ầ ệ ố
đ nh v cho h i quân. H đị ị ả ệ ược th c hi n nh 4 – 7 v tinh bay ự ệ ờ ệ
qu đ o th p (1.100km), m i v tinh phát tín hi u v i t n s
150MHz và 400MHz. Transit được dùng đ đ nh v các tàu ng m ể ị ị ầ
c a M mang đ u đ n h t nhân Polaris cho đ n khi ng ng ho t ủ ỹ ầ ạ ạ ế ừ ạ
đ ng vào 1996. S thành coogn c a h Transit đã thúc đ y hình ộ ự ủ ệ ẩthành h th ng GPS.ệ ố
Trang 18cu i cùng c a h th ng GPS) đố ủ ệ ố ược phóng lên qu đ o. Tuy ỹ ạnhiên ph i đ n năm 1995, h th ng GPS c a M m i chính ả ế ệ ố ủ ỹ ớ
th c đi vào khai thác.ứ
Trang 19s ng. ố
Trang 203 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN GPS
II. L CH S HÌNH THÀNH VÀ Ị Ử
PHÁT TRI N GPS Ể
c. Giai đo n t n a sau th k XX đ n nạ ừ ử ế ỷ ế ay
=> Các v tinh đã tr thành nh ng vì sao nhân t o, có ệ ở ữ ạ
th quan sát th y h u nh kh p m i n i trên Trái ể ấ ở ầ ư ắ ọ ơ
Đ t và tín hi u phát ra chúng luôn luôn t n t i b t k ấ ệ ồ ạ ấ ể
ngày đêm, trong m i đi u ki n khí h u. ọ ề ệ ậ
Trang 21đ nh v cao h n th n a, b n có th mua hay máy thu GPS ị ị ơ ế ữ ạ ể
v i giá kho ng vài ch c ngàn USD cùng v i s th n tr ng ớ ả ụ ớ ự ậ ọtrong phân tích tín hi u, b n có th theo dõi s d ch chuy n ệ ạ ể ự ị ể
c a m t đ t chính xác t i vài milimet.ủ ặ ấ ớ
Trang 241 CÁC HỆ THỐNG CŨ
• TSIKADA
C a Liên xô cũ, tủ ương đương v i TRANSIT.ớ
Là h th ng dân s dùng trong đ nh v , d n đệ ố ự ị ị ẫ ường
V tinh đ u tiên đệ ầ ược đ a lên qu đ o vào năm 1974, v n ư ỹ ạ ậhành hoàn ch nh vào 1978, ho t đ ng đ n 1995.ỉ ạ ộ ế
Bao g m 4 v tinh bay qu đ o t m th p, kho ng 1.000 ồ ệ ở ỹ ạ ầ ấ ảkm
Có đ chính xác t 50 – 100m.ộ ừ
Trang 25v tinh v n hành, v i ph m vi ệ ậ ớ ạ
ph sóng toàn c u.ủ ầ Mô hình v tinh GLONASSệ
Trang 26III. CÁC H TH NG Đ NH V TOÀN C U Ệ Ố Ị Ị Ầ
v tinh đang đệ ược th nghi m, có ử ệ
2 v tinh n a đệ ữ ược phóng vào
tháng 9/2012
H th ng hy v ng đệ ố ọ ược xây
d ng hoàn ch nh vào 2019, bao ự ỉ
g m 30 v tinh.ồ ệ
V tinh GALILEO ệ
2 CÁC HỆ THỐNG ĐANG VẬN HÀNH
Trang 27III. CÁC H TH NG Đ NH V TOÀN C U Ệ Ố Ị Ị Ầ
Theo k ho ch s đ ế ạ ẽ ượ c xây d ng ự
hoàn ch nh vào năm 2020, bao g m ỉ ồ
t ng c ng 35 v tinh (5 trên qu đ o ổ ộ ệ ỹ ạ
đ a tĩnh, 3 trên qu đ o đ a tĩnh ị ỹ ạ ị
nghiêng và 27 trên qu đ o trung ỹ ạ
Trang 28III. CÁC H TH NG Đ NH V TOÀN C U Ệ Ố Ị Ị Ầ
Trang 293 CÁC HỆ THỐNG TRONG KHU VỰC
•Beidou
Là ti n thân c a h th ng Compass đang đề ủ ệ ố ược xây d ngự
G m Beidou1, có 3 v tinh, đồ ệ ược phát tri n t năm 2000 và ể ừBeidou2 (Compass) đang được nâng c p v i m c tiêu ph kín ấ ớ ụ ủkhu v c châu Áự
Thái Bình Dương vào năm 2012 và hoàn thi n vào năm 2020.ệ
•DORIS
Được v n hành b i CNES, Phápậ ở
Dùng đ xác đ nh chính xác qu đ o v tinh và đ nh vể ị ỹ ạ ệ ị ị
Trang 303 CÁC HỆ THỐNG TRONG KHU VỰC
•IRNSS
Thu c s h u c a n Độ ở ữ ủ Ấ ộ
Đang được tri n khai (v i 7 v tinh đ a tĩnh) v i vùng ph ể ớ ệ ị ớ ủtrùm khu v c n Đ Dự Ấ ộ ương v i 2 m c đích: quân s và dân sớ ụ ự ự
•QZSS
Thu c s h u c a Nh t B nộ ở ữ ủ ậ ả
V tinh đ u tiên đệ ầ ược phóng vào năm 2010, d ki n v n ự ế ậ
hành hoàn ch nh vào năm 2013 v i t ng c ng 3 v tinh.ỉ ớ ổ ộ ệ
Trang 31BÀI BÁO CÁO Đ N ĐÂY LÀ K T THÚC Ế Ế
Cảm ơn cô và các bạn
đã chú ý lắng nghe !