Các cảm biến thông dụng trong điện thoại

Tổng quan cũng như cách thức hoạt động của các cảm biến thông dụng trong điện thoại như: cảm biến vân tay (fingerprint sensor), cảm biến GPS, cảm biến la bàn ( compass sensor), cảm biến camera, cảm biến gia tốc, cảm biến tiệm cận.

Đề tài:

Tìm hiểu cảm biến trong điện thoại thông minh

HÀ NỘI 2019

Mục lục

2 Các loại cảm biến trong điện thoại thông minh 5

2.1 Cảm biến vân tay 5

2.1.1 Máy quét quang học 6

2.1.2 Máy quét điện dung 8

2.1.3 Máy quét siêu âm 11

2.2 Cảm biến GPS 13

2.2.1 Định vị GPS và ứng dụng 13

2.2.2 Nguyên lý hoạt động 14

2.3 Cảm biến la bàn 18

2.3.1 Cảm biến la bàn và ưng dụng 18

2.3.2 Nguyên lý hoạt động 19

2.4 Cảm biến camera 21

2.4.1 Cảm biến camera CCD 22

2.4.2 Cảm biến camera CMOS 23

2.4.3 So sánh đặc điểm giữa cảm biến hình ảnh CCD và CMOS 25

2.5 Cảm biến gia tốc 26

2.5.1 Gia tốc kế (Accelerometer) 26

2.5.2 Con quay hồi chuyển (Gyroscope) 28

2.6 Cảm biến tiệm cận -Proximity sensor 30

2.6.1 Cảm biến tiệm cận cảm ứng 32

2.6.2 Cảm biến tiệm cận điện dung 33

2.6.3 Cảm biến quang điện 34

Danh sách hình vẽ

1.1 Cảm biến trên smartphone 3

2.1 Cảm biến vân tay đang được sử dụng trên nhiều loại thiết bị 5 2.2 Quá trình chụp ảnh của máy quét quang học 6

2.3 Máy quét điện dung sử dụng các tụ điện 8

2.4 Máy quét điện dung sử dụng các tụ điện 9

2.5 Máy quét điện dung sử dụng các tụ điện 12

2.6 Định vị GPS hoạt động 14

2.7 Cảm biến Magnetometer 19

2.8 Cảm biến Accelerometers 21

2.9 Cảm biến Camera CCD và CMOS 22

2.10 Cảm biến Camera CCD và CMOS 23

2.11 Cảm biến gia tốc cho điện thoại 26

2.12 Cấu tạo cảm biến gia tốc kế 27

2.13 Cấu tạo cảm biến con quay hồi chuyển (Gyroscope) 28

2.14 Cấu tạo cảm biến Gyroscope 29

2.15 Cảm biến tiệm cận 31

2.16 Cảm biến tiệm cận cảm ứng 32

2.17 Cấu tạo cảm biến tiệm cận cảm ứng 32

2.18 Cảm biến tiệm cận điện dung 33

2.20 Cảm biến quang điện 35

Mở đầu

Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuậtđiện tử mà trong đó là kỹ thuật số đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực,quản lí, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin Do đó chúng ta phảinắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triểnnền khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật điện tửnói riêng

Khoa học công nghệ trên thế giới phát triển vô cùng mạnh mẽ và đạt đượcnhững thành tựu đáng kể Một trong những thành tựu lớn đó chính là sự ra đờicủa "smartphone" hay có nghĩa là điện thoại thông minh

Ngày nay điện thoại thông minh được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống.Người ta không còn sử dụng nó với mục đích chính là nghe gọi nữa mà điện thoạithông minh được sử dụng nhiều các ứng dụng hiện đại khác mà nó mang lại.Hầu hết những tính năng thú vị nhất trên chiếc smartphone của bạn đều đượcthực hiện thông qua hàng loạt cảm biến Vậy những cảm biến đó là gì? Chúnghoạt động như thế nào?

Đó chính là lý do mà chúng em cùng nhau thực hiện đề tài Tìm hiểu cảmbiến trong điện thoại thông minh

Đề tài gồm 2 chương :

Mở đầu

Chương 1 : Tổng quan đề tài

Hà Nội tháng 12, năm 2019

Chương 1

Tổng quan đề tài

Khoa học công nghệ trên thế giới ngày càng phát triển mạnh mẽ và có nhữngbước tiến đáng nể Dễ thấy nhất là sự xuất hiện và thay đổi của những chiếcđiện thoại thông minh trong nhiều năm gần đây Quả không sai khi gọi nó là

“smartphone” bởi ngoài những tính năng cơ bản của một chiếc điện thoại di độngnhư nghe, gọi, nhắn tin thì chiếc điện thoại thông minh còn sở hữu những ứngdụng vô cùng hiện đại ngang tầm với một chiếc máy tính xách tay Và những ứngdụng ấy mang lại cho người rất nhiều công dụng quan trọng trong cuộc sống hiệnđại này

Hình 1.1: Cảm biến trên smartphone

Hầu hết những tính năng thú vị nhất trên chiếc smartphone của bạn đều đượcthực hiện thông qua hàng loạt cảm biến Vậy những cảm biến đó là gì? Chúnghoạt động như thế nào?

Với Smartphone hiện nay càng ngày càng hiện đại và được trang bị nhữngphần cứng thông minh bên trong, trong đó không thể không nhắc đến các cảmbiến, nó đã tạo cho Smartphone những khả năng tương tác với người sử dụng vàchủ yếu dựa trên các con chip cảm biến (sensor)

Đối với mỗi thiết bị Smartphone và các hãng khác nhau sẽ có số lượng cảmbiến khác nhau, nhưng trung bình sẽ khoảng 14 loại cảm biến khác nhau trên 1thiết bị Smartphone Tuy nhiên, trong giới hạn đề tài này, chúng ta sẽ chỉ ra vàphân tích những cảm biến đặc trưng nhất của điện thoai ở chương 2 bao gồm:

- Cảm biến vân tay

Chương 2

Các loại cảm biến trong điện thoại

thông minh

2.1 Cảm biến vân tay

Hình 2.1: Cảm biến vân tay đang được sử dụng trên nhiều loại thiết bị

Là tính năng nổi bật trên smartphone cao cấp, tuy nhiên cảm biến vân tay

đã quen thuộc trên máy chấm công hay thiết bị an ninh xác minh danh tính thôngqua sinh trắc học

Kể từ ngày chiếc máy đọc vân tay đầu tiên ra đời, công nghệ đã có nhiều thayđổi Dưới đây là một vài kĩ thuật quét vân tay và những khác biệt của chúng

2.1.1 Máy quét quang học

Đây là phương pháp lâu đời, sử dụng hình thức chụp, sau đó so sánh dấu vântay để đưa ra kết quả cuối cùng Kỹ thuật này không có gì lạ, thiết bị chụp ảnhquang học để tạo ra bản sao hình ảnh vân tay người dùng, sau đó sử các thuậttoán riêng để phân tích các đường nét trên bề mặt ảnh, như đường vân, mức độsáng tối điểm ảnh

Hình 2.2: Quá trình chụp ảnh của máy quét quang học

Cũng giống điện thoại thông minh, cảm biến trên loại thiết bị này có độ phângiải cao cho khả năng chụp rõ nét Nhờ đó, hệ thống dễ dàng nhận diện nhữngchi tiết dù là nhỏ nhất trên ngón tay người dùng, từ đó tìm ra điểm sai khác hoặctương đồng giữa vân tay cần kiểm tra và mẫu lưu trong bộ nhớ Tất nhiên, chúngcồng kềnh hơn một chút nếu so với loại cảm biến trên smartphone

Trái tim của máy quét quang học là một thiết bị ghép điện tích (CCD), giống

hệ thống cảm biến ánh sáng được sử dụng trong máy ảnh kỹ thuật số và máy

Chương 2 Tìm hiểu cảm biến trong điện thoại thông minh

quay phim Các máy dò CCD rất nhạy cảm với mức ánh sáng yếu và do đó có thểtạo ra những bức ảnh thang độ xám tuyệt vời Một CCD đơn giản là một mảngcác điốt nhạy sáng gọi là photosites , tạo ra tín hiệu điện để phản ứng với cácphoton ánh sáng Mỗi photosite ghi lại một pixel, một chấm nhỏ tượng trưng choánh sáng chiếu vào điểm đó Nói chung, các pixel sáng và tối tạo thành một hìnhảnh (ví dụ như một ngón tay) Thông thường, một bộ chuyển đổi ADC trong hệthống máy quét xử lý tín hiệu điện tương tự để tạo ra một biểu diễn kỹ thuật sốcủa hình ảnh này

Quá trình quét bắt đầu khi bạn đặt ngón tay lên một tấm kính và cameraCCD sẽ chụp ảnh Máy quét có nguồn sáng riêng, điển hình là một loạt các điốtphát sáng , để chiếu sáng các đường vân của ngón tay Hệ thống CCD thực sựtạo ra hình ảnh đảo ngược của ngón tay, với các vùng tối hơn biểu thị nhiều ánhsáng phản xạ hơn (các đường vân của ngón tay) và các vùng sáng hơn biểu thị ítánh sáng phản xạ (các rãnh giữa các đường vân)

Nhược điểm

Chất lượng hình ảnh dấu vân tay được chụp bởi cảm biến quang học có thể bịảnh hưởng bởi nhiều yếu tố trong thế giới thực Các yếu tố này có thể bao gồmánh sáng đi lạc từ nguồn khác hoặc ô nhiễm bề mặt, chẳng hạn như ấn tượng dấuvân tay do người dùng trước để lại Các yếu tố khác ảnh hưởng đến chất lượnghình ảnh là dầu, bụi bẩn, ngưng tụ hoặc băng và bất kỳ vết trầy xước nào trên

bề mặt

So với các loại máy quét khác, việc đánh lừa máy quét quang học bằng dấu vântay của kẻ lừa đảo là tương đối dễ dàng bằng cách đưa ra một hình ảnh thuyếtphục về dấu vân tay

Ngày nay, thật khó để tìm thấy dạng máy đọc vân tay quang học, giống như

sự triệt tiêu của màn hình điện trở trên điện thoại Thay vào đó, thế giới côngnghệ chuyển sang dùng cảm biến điện dung hiệu suất cao và chính xác hơn

2.1.2 Máy quét điện dung

Một trong những công nghệ đọc vân tay phổ biến hiện nay là máy quét điệndung Thay vì tạo ra bản sao hình ảnh về mẫu dấu vân tay, thiết bị này sử dụngcác bảng mạch tụ điện nhỏ để lưu trữ mẫu phẩm, ghi nhớ đầy đủ mọi chi tiết vềdấu vân tay

Hình 2.3: Máy quét điện dung sử dụng các tụ điện

Sơ đồ dưới đây cho thấy một cảm biến điện dung đơn giản Cảm biến đượctạo thành từ một hoặc nhiều chip bán dẫn có chứa một loạt các tế bào nhỏ Mỗi

ô bao gồm hai tấm dây dẫn , được phủ một lớp cách điện Các tế bào rất nhỏ nhỏ hơn chiều rộng của một sườn trên ngón tay

-Chương 2 Tìm hiểu cảm biến trong điện thoại thông minh

Cảm biến được kết nối với một bộ tích hợp, một mạch điện được xây dựngxung quanh một bộ khuếch đại đảo Bộ khuếch đại đảo là một thiết bị bán dẫnphức tạp, được tạo thành từ một số bóng bán dẫn, điện trở và tụ điện

Hai tấm dây dẫn tạo thành một tụ điện Bề mặt của ngón tay hoạt động nhưmột tấm tụ điện thứ ba, được ngăn cách bởi các lớp cách điện trong cấu trúc tếbào Thay đổi khoảng cách giữa các bản tụ điện (bằng cách di chuyển ngón taygần hơn hoặc xa hơn các bản dẫn) làm thay đổi tổng điện dung của tụ điện Dovậy, tụ điện trong một tế bào ở vân tay sẽ có điện dung lớn hơn tụ điện trongmột tế bào dưới rãnh

Hình 2.4: Máy quét điện dung sử dụng các tụ điện

Điện dung của tụ điện của vòng phản hồi ảnh hưởng đến điện áp ở đầu vàocủa bộ khuếch đại, ảnh hưởng đến đầu ra của bộ khuếch đại Vì khoảng cách đếnngón tay làm thay đổi điện dung, một sườn ngón tay sẽ dẫn đến một đầu ra điện

áp khác với rãnh vân tay

Lợi thế của phương pháp mới nằm ở tốc độ xử lý, khả năng nhận diện nhiềuthuộc tính ở vân tay, qua đó đảm bảo tính bảo mật cao Quá trình phân tích cácđường vân và đường rãnh trở nên chi tiết hơn

Bằng máy quét độ phân giải cao, hàng nghìn yếu tố trên các đường vân đượcphân tách giúp việc nhận diện trở nên chính xác gần như tuyệt đối Dữ liệu mãhóa và so sánh bằng các tín hiệu điện đảm bảo tốc độ nhanh và chính xác.

Do cấu tạo phức tạp khiến máy đọc vân tay điện dung trở thành món hàngđắt đỏ hơn so với loại quang học Càng nhiều tụ điện, điểm nhận diện trên vântay càng cao, giá càng đắt nhưng tốc độ xử lý lại chậm vì cảm biến phải quétnhiều thông số Chính điều này đòi hỏi các nhà sản xuất phải đơn giản hóa thiết

bị nhưng vẫn đảm bảo tính bảo mật

Ưu điểm

Ưu điểm chính của máy quét điện dung là nó đòi hỏi hình dạng vân tay thực

sự, thay vì kiểu sáng và tối Điều này làm cho hệ thống khó lừa hơn Ngoài ra,

vì họ sử dụng chip bán dẫn thay vì CCD DO vậy, máy quét điện dung có xuhướng nhỏ gọn hơn các thiết bị quang Nó không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng xungquanh Hơn nữa, máy quét vân tay dựa trên điện dung có thể chống lại các vấn

đề ô nhiễm tốt hơn so với một số máy quét quang học Cũng khá khó để đánh lừamáy quét này bằng cách sử dụng ảnh chụp vân tay chất lượng cao thay vì ngóntay thật Nhưng máy quét điện dung có thể bị đánh lừa bằng cách sử dụng khuôncủa đầu ngón tay của một cá nhân

Nhược điểm

-Một máy quét điện dung có các lớp phủ trên bề mặt của máy quét điện dungkhông đồng đều và hao mòn theo thời gian Điều này dẫn đến hiệu suất xuốngcấp và cũng rút ngắn tuổi thọ của sản phẩm Cảm biến điện dung thường cầnmột số loại xử lý bề mặt như ESD và các lớp phủ bảo vệ khác Các cảm biến nàykhông bền như cảm biến quang và có thể bị hỏng do phóng tĩnh điện Xử lý nhiều

Chương 2 Tìm hiểu cảm biến trong điện thoại thông minh

lần và tiếp xúc hàng ngày có thể ăn mòn bề mặt dễ dàng Hơn nữa, chip siliconmỏng và vốn dễ vỡ và dễ bị hư hỏng do tác động mạnh và các vết trầy xước bênngoài Một máy quét điện dung thường có diện tích hình ảnh nhỏ hơn so với máyquét quang học dẫn đến kích thước hình ảnh nhỏ hơn với độ phân giải thấp hơn

Nó là đắt tiền để sản xuất lớp phủ bề mặt có chất lượng phù hợp

-Cảm biến quang có thể bị đánh lừa bởi các bản in tiềm ẩn, tức là bản in bị

bỏ lại khi một ngón tay thật chạm vào tấm cảm biến Các bản in tiềm ẩn thườngđược tạo ra bởi mồ hôi, mảnh vụn da hoặc các chất bài tiết bã nhờn khác chephủ bề mặt lòng bàn tay của đầu ngón tay Nếu một bản in tiềm ẩn nằm trêntrục kính của cảm biến quang và ánh sáng được chiếu vào nó, bản in này có thểđánh lừa máy quét quang học Điều này xảy ra bởi vì ánh sáng hướng vào bản intiềm ẩn bị tán xạ quang học và cảm biến phát hiện nó dưới dạng hình ảnh dấuvân tay

Cảm biến điện dung có thể được giả mạo bằng cách sử dụng ngón tay mềmnhân tạo dựa trên gelatine Vật liệu này có thể bắt chước các đặc tính vật lý của

da và do đó có thể đánh lừa các cảm biến điện dung

2.1.3 Máy quét siêu âm

Máy quét vân tay là công nghệ mới và hiện đại nhất trong việc nhận diện vân taytrên điện thoại thông minh Sản phẩm đầu tiên có tên Sense ID của Qualcommtrang bị trên chiếc Le Max Pro

Thiết bị gồm bộ phát và thu sóng siêu âm Khi ngón tay đặt lên cảm biến,chúng sẽ được “quét” toàn diện Bằng việc đo sóng phản xạ lại, hệ thống có thểnhận biết những đặc tính chi tiết duy nhất trên mỗi dấu vân tay

Hình 2.5: Máy quét điện dung sử dụng các tụ điện

Để thực sự nắm bắt các chi tiết của dấu vân tay, phần cứng bao gồm cả máyphát và máy thu Một xung siêu âm được đặt trên máy quét được truyền vàongón tay Một số áp lực xung này được hấp thụ và một số được đưa trở lại cảmbiến, tùy thuộc vào các đường vân, lỗ chân lông và các chi tiết khác duy nhất chomỗi dấu vân tay

Không có micrô lắng nghe các tín hiệu trở lại này Thay vào đó, một cảm biến

có thể phát hiện ứng suất cơ học được sử dụng để tính cường độ của xung siêu

âm trở lại tại các điểm khác nhau trên máy quét Quét trong thời gian dài hơncho phép thu thập dữ liệu độ sâu bổ sung, dẫn đến tái tạo 3D rất chi tiết của dấuvân tay được quét

Nhờ cảm biến thông minh, máy dễ dàng tái tạo phiên bản 3D đầy chân thựcvới độ nông, sâu rất chi tiết Đây giống như bản nâng cấp của cảm biến điện dungnhằm tăng tính bảo mật cho thiết bị

Công nghệ vân tay siêu âm hoạt động rất khác so với cảm biến vân tay điệndung Bởi nó không dùng hình ảnh 2D với độ chi tiết thấp mà sử dụng hình ảnh3D khó giả mạo và đánh lừa hơn Hơn hết tốc độ nhận diện cũng nhanh hơn rấtnhiều

Chương 2 Tìm hiểu cảm biến trong điện thoại thông minh

Thậm chí cảm biến vân tay siêu âm còn an toàn hơn nhiều so với cảm biếnvân tay quang học dùng ánh sáng chiếu lên màn hình để nhận diện vân tay Loạicông nghệ này dễ bị đánh lừa bởi hình ảnh 2D

Một lợi ích khác của công nghệ cảm biến vân tay siêu âm là việc nó có thểhoạt động tốt và ổn định dù vật liệu che phủ là nhựa, thủy tinh hay nhôm Cảmbiến này chỉ dày khoảng 0,15 mm và có thể quét qua lớp kính có độ dày 800µm

và nhôm là 650 µm Nhờ vậy cảm biến này có thể tích hợp trong lớp vỏ máy hoặcdưới màn hình, qua đó giúp thân máy mỏng hơn đáng kể

2.2.1 Định vị GPS và ứng dụng

GPS là viết tăt của Global positioning system (hệ thống định vị toàn cầu) Đây

là một mạng lưới bao gồm 27 vệ tinh quay xung quanh trái đất, trong đó 24 vệtinh đang hoạt động, 3 vệ tinh còn lại đóng vai trò dự phòng Hệ thống này được

Bộ Quốc phòng của các nước tiên tiến như Hoa Kỳ (Mỹ), Liên Xô, Trung Quốc

và các nước Liên Minh Châu Âu: Pháp, Anh, Ý, Đức, Hà Lan, Ba Lan thiết

kế, xây dựng để vận hành và quản lý

Ứng dụng :

- Định vị vị trí khi đi đường một cách chính xác nhưng đòi hỏi phải có mạnginternet và ứng dụng bổ trợ như các ứng dụng bản đồ Google Map hoặc HEREMAPS để tìm đường đi một cách chính xác nhờ vào hệ thống định vị GPS vàGLONASS

- Quản lý và điều hành xe

- Xác đinh được vị trí xe, hướng đi, quãng đường đích đến một cách chính xác

- Chống trộm cho ứng dụng thuê xe tự lái, theo dõi lộ trình của đoàn xe

- Xác định vị trí xe chính xác ở từng góc đường (vị trí xe được thể hiện quatín hiệu nhấp nháy trên bản đồ), xác định vận tốc và thời gian xe dừng hay đangchạy, biết được lộ trình hiện tại xe đang đi (real time).

- Xem lại lộ trình xe theo thời gian và vận tốc di chuyển

- Báo cáo tổng số km bạn đi được trên bản đồ

- Cảnh báo khi xe vượt quá tốc độ, vượt ra khỏi vùng giới hạn

- Chức năng chống trộm

2.2.2 Nguyên lý hoạt động

Công việc của một máy thu GPS là xác định vị trí của 4 vệ tinh hay hơn nữa,tính toán khoảng cách từ các vệ tinh và sử dụng các thông tin đó để xác định vịtrí của chính nó Quá trình này dựa trên một nguyên lý toán học đơn giản.Trên bản đồ có 3 điểm cố định A, B, C Dữ liệu GPS sẽ cho bạn biết khoảngcách lần lượt từ điểm A, B, C đến nơi bạn đứng là 1km, 3km, 2km

Hình 2.6: Định vị GPS hoạt động

Sau đó bạn vẽ 3 vòng tròn có taam là A, B, C với bán kính lần lượt là 1km,3km, 2km

Chương 2 Tìm hiểu cảm biến trong điện thoại thông minh

Áp dụng nguyên lý nay vào không gian 3 chiều, ta cũng có 3 mặt cầu thay vì

3 đường tròn, giao nhau tại một điểm Về mặt nguyên lý thì không khác nhaunhiều lắm, nhưng khó tưởng tượng hoặc mô tả bằng hình vẽ hơn Thay vì cácđường tròn, bạn sẽ có các mặt cầu

Nếu bạn biết rằng minh đang ở cách vệ tinh A 20 km, bạn có thể ở bất kỳ nơinào trên một mặt cầu khổng lồ có bán kính 20 km Nếu bạn biết thêm rằng bạnđang ở cách vệ tinh B 30 km, giao tuyến của hai mặt cầu này là một đường tròn

V Và nếu bạn biết thêm một khoảng cách nữa đến vệ tinh C, bạn sẽ có thêmmột mặt cầu, mặt cầu này giao với đường tròn V tại hai điểm Trái đất chính làmặt cầu thứ tư, một trong hai giao điểm sẽ nằm trên mặt đất, điểm thứ hai nằm

lơ lửng đâu đó trong không gian và dễ dàng bị loại Với việc giả sử trái đất là mộtmặt cầu, ta đã bỏ qua cao độ của bạn rồi Do vậy để có cả tung độ, hoành độ vàcao độ, bạn cần thêm một vệ tinh thứ tư nữa

Làm sao đo khoảng cách từ vệ tinh? Để thực hiện tính toán này, máy thu GPSphải biết được hai thứ tối thiểu:

- Vị trí của ít nhất ba vệ tinh bên trên nó

- Khoảng cách giữa máy thu GPS đến từng vệ tinh nói trên

Bằng cách phân tích sóng điện từ tần số cao, công suất cực thấp từ các vệtinh, máy thu GPS tính toán ra được hai thứ trên Máy thu loại tốt có thể thunhận tín hiệu của nhiều vệ tinh đồng thời Sóng radio chuyển động với vận tốcánh sáng, tức là 300 ngàn km/giây trong chân không Máy thu có thể tính toánđược khoảng cách dựa vào thời gian cần thiết để tín hiệu đến được máy thu Sauđây, chúng ta sẽ tìm hiểu máy thu và các vệ tinh đã hoạt động cùng nhau nhưthế nào để đo các khoảng cách này Đây là một quá trình khá phức tạp.

Vào một thời điểm nào đó, giả sử vào lúc 12 giờ, một vệ tinh bắt đầu truyềnmột chuỗi tín hiệu dài, được gọi là mã ngẫu nhiên giả Máy thu cũng bắt đầu tạo

ra chuỗi mã giống hệt vào cùng thời điểm Khi tín hiệu từ vệ tinh truyền đến máythu GPS, chuỗi tín hiệu đó sẽ bị trễ một chút so với chuỗi do máy thu tạo ra.Chiều dài khoảng thời gian trễ này chính là thời gian truyền của tín hiệu từ

vệ tinh Máy thu nhân thời gian này với tốc đọ ámh sáng để xác định quãngđường truyền tín hiệu Giả sử rằng tín hiệu truyền trên đường thẳng, đây chính

là khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu Để thực hiện phép đo này, chúng ta phảichắc chắn là đồng hồ trên vệ tinh và trong máy thu phải đồng bộ với nhau Mộtsai số 1 mili giây sẽ dẫn đến sai số là 300 ngàn mét, quá nhiều phải không cácbạn Do đó, độ chính các tối thiểu cho các máy thu phải là cỡ nano giây (10-9 )

Để có độ chính xác như vậy, phải trang bị đồng hồ nguyên tử cho không chỉ các

vệ tinh mà còn máy thu của bạn nữa

Để có thể đưa các ứng dụng GPS đến với chúng ta, các ký sư đã có một giảipháp thông minh và hiệu quả Mỗi quả vệ tinh mang theo một cái đồng hồ nguyên

tử, nhưng mỗi máy thu thì chỉ trang bị đồng hồ quartz thông thường Các đồng

hồ quartz này được điều chỉnh liên tục dựa vào tín hiệu được truyền đi từ các vệ