Chắc hẳn bạn đã không còn xa lạ với GPS (Global Positioning System) - hệ thống định vị toàn cầu. Nhưng liệu bạn đã hiểu được hoạt động và ứng dụng của nó? Bài viết này sẽ tổng hợp đầy đủ những thông tin xoay quanh chủ đề "GPS là gì?" Hãy cùng tìm hiểu cùng Việt Tuấn!
Hình ảnh minh họa: GPS là gì? Mọi thứ bạn cần biết về GPS
1. Tọa độ GPS là gì? GPS là viết tắt của từ gì
Tọa độ GPS đơn giản là hệ thống dùng để xác định vị trí của một chủ thể nào đó trên Trái đất. GPS là viết tắt của Global Positioning System - hệ thống định vị toàn cầu sử dụng mạng lưới các vệ tinh và thiết bị nhận để xác định vị trí.
Hệ thống GPS bao gồm 24 vệ tinh quay quanh Trái đất theo các quỹ đạo chính xác. Mỗi vệ tinh sẽ đi hết một quỹ đạo của Trái đất cứ sau 12 giờ. Tín hiệu vô tuyến được gửi từ các vệ tinh này tới các máy thu GPS, và dựa trên các phép tính lượng giác, các thiết bị GPS receivers sẽ định vị được chính xác vị trí của người dùng.
Hình ảnh minh họa: GPS hay Global Positioning System là hệ thống định vị toàn cầu sử dụng mạng lưới các vệ tinh
Máy thu GPS cung cấp vị trí vĩ độ, kinh độ và độ cao trong thời gian thực với độ chính xác đến mức có thể thiết lập vị trí của chủ thể trong vòng một cm (0,4 inch).
2. Sự hiện diện của GPS trong đời thực
GPS được sử dụng rộng rãi trong các phương tiện đi lại như máy bay, tàu thủy, tàu ngầm, xe lửa và tàu con thoi để điều hướng. Nhiều người cũng sử dụng máy thu GPS khi lái xe ô tô và chia sẻ vị trí cá nhân trên bản đồ điện tử.
Bản đồ điện tử cung cấp hướng dẫn đường đi và hướng di chuyển cho người dùng khi họ tìm kiếm một địa danh hay địa chỉ muốn đến.
Hình ảnh minh họa: Bản đồ cung cấp cũng hướng dẫn đường đi, hướng di chuyển cho người dùng
3. Cách thức hoạt động của GPS
Các vệ tinh GPS quay vòng quanh Trái Đất hai lần mỗi ngày trên một đường bay rất chính xác và phát tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Các thiết bị thu tọa độ GPS sử dụng tính toán lượng giác để xác định chính xác vị trí của người sử dụng.
GPS hoạt động bằng cách so sánh thời gian tín hiệu từ các vệ tinh được phát đi với thời gian nhận được bởi máy thu GPS. Độ sai lệch thời gian biểu thị khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh dựa trên nhiều quãng đường của các vệ tinh và hiển thị lên bản đồ điện tử của máy.
Hình ảnh minh họa: Các thiết bị thu GPS sử dụng tính toán lượng giác để xác định chính xác vị trí của người sử dụng
Khi kết hợp các tín hiệu đo khoảng cách từ ít nhất 3 vệ tinh trở lên, máy thu GPS có thể tính toán chính xác được vị trí của người dùng và hiển thị trên bản đồ điện tử. Ngoài việc định vị chính xác vị trí chủ thể, máy thu cũng có thể tính toán được tốc độ, hướng di chuyển, khoảng cách đã đi, thời gian di chuyển và nhiều thông tin hữu ích khác.
4. Lịch sử phát triển của GPS
Quá trình ra đời và phát triển của hệ thống định vị GPS bắt nguồn từ vệ tinh Sputnik của Liên Xô. Dưới đây là các cột mốc quan trọng trong giai đoạn phát triển của GPS:
- 1959: Hải quân xây dựng hệ thống định vị vệ tinh thực sự đầu tiên, gọi là TRANSIT, để xác định vị trí tàu ngầm.
- 1963: Công ty Aerospace đề xuất một nghiên cứu về hệ thống vệ tinh gửi tín hiệu liên tục đến người nhận trên mặt đất và có thể xác định vị trí các phương tiện di chuyển.
- 1974: Quân đội Hoa Kỳ khởi động vệ tinh đầu tiên của hệ thống GPS gồm 24 vệ tinh gọi là NAVSTAR.
- 1983: Tái khởi động hệ thống GPS sau tai nạn đáng tiếc khi Nga bắn rơi chuyến bay 007 của Korean Air. Tổng thống Reagan đề nghị sử dụng GPS cho các máy bay thương mại dân sự để cải thiện điều hướng và an toàn chuyến bay.
- 1989: Không quân Hoa Kỳ phóng vệ tinh GPS đầu tiên vào không gian. Thiết bị điều hướng cầm tay Magellan NAV 1000 cũng được ra đời.
- 1995: Hệ thống GPS hoàn thiện nhất với 27 vệ tinh GPS được triển khai.
- 2001: GPS được tích hợp trong nhiều thiết bị, phương tiện khác nhau và phát triển nhiều ứng dụng định vị.
5. Ưu/ Nhược điểm của GPS
Hệ thống GPS có những ưu điểm đáng chú ý đã được chứng minh:
- Độ chính xác cao và dễ sử dụng: Người dùng được chỉ dẫn cụ thể đường đi và hướng rẽ trong quá trình di chuyển tới điểm đích đã tìm kiếm trên hệ thống.
- Không bị ảnh hưởng bởi khí hậu, thời tiết: GPS hoạt động tốt trong mọi điều kiện khí hậu.
- Miễn phí và phủ sóng toàn cầu: GPS đáp ứng hầu hết nhu cầu thông thường của người dùng và có độ chính xác ngang hàng với các hệ thống định vị đắt tiền khác.
- Tích hợp dễ dàng: GPS có thể tích hợp ngay trong nhiều thiết bị và phương tiện, đem lại sự thuận tiện và nhanh chóng cho người sử dụng.
- Cập nhật công nghệ thường xuyên: GPS luôn cập nhật các tính năng với công nghệ tiên tiến.
Tuy nhiên, GPS cũng còn một số hạn chế:
- Tiêu thụ năng lượng: Sử dụng GPS trên các thiết bị điện tử sẽ tiêu tốn nhiều pin.
- Vấn đề về quyền riêng tư: Tính năng theo dõi liên tục có thể bị lợi dụng để theo dõi người dùng.
6. Các hệ thống định vị khác chưa chắc bạn đã biết
Ngoài GPS, còn có nhiều hệ thống định vị khác đang hoạt động song song với GPS, chẳng hạn như:
6.1. A-GPS
A-GPS (Assisted GPS) là công nghệ kết hợp với định vị GPS giúp thiết bị cải thiện khả năng tính toán vị trí và định vị trong môi trường kém phủ sóng GPS. Tuy nhiên, A-GPS yêu cầu kết nối internet để hoạt động.
6.2. GLONASS
GLONASS (Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) là hệ thống định vị của Nga, có chức năng tương tự như GPS. Hiện nay, các thiết bị Android và iOS sử dụng cả hai hệ thống GLONASS và GPS để tăng độ chính xác.
6.3. BDS
BDS (BeiDou Navigation Satellite System) là hệ thống định vị toàn cầu phát triển bởi Trung Quốc. Ban đầu dùng cho mục đích nội địa, BDS đã phát triển rộng rãi trên toàn cầu.
6.4. Galileo
Galileo là mạng lưới định vị của Liên minh Châu Âu, nhằm giải phóng sự phụ thuộc vào GPS và GLONASS.
6.5. QZSS
QZSS là hệ thống hỗ trợ định vị, dẫn đường và đo thời gian của Nhật Bản.
6.6. IRNSS
IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) là hệ thống định vị được sử dụng tại khu vực Ấn Độ và Bắc Ấn Độ Dương, phục vụ cho yêu cầu quân đội và dân sự.
7. Ứng dụng thực tế của GPS
GPS đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:
- Ứng phó khẩn cấp: Tín hiệu GPS được gửi đi tự động khi xảy ra tai nạn xe hơi.
- Nhu cầu giải trí: GPS được tích hợp trong các trò chơi như Pokemon Go để xác định vị trí bạn bè gần nhau.
- Sức khỏe và thể dục: GPS giúp theo dõi khoảng cách chạy, đạp xe trong ngày qua các thiết bị đeo thông minh.
- Định vị vị trí và tìm đường đi trên bản đồ.
- Đo lường quãng đường và thời gian di chuyển.
- Chia sẻ vị trí và lịch trình di chuyển với người khác.
- Tìm kiếm và định vị các thiết bị bị mất trộm.
- Tối ưu kết quả tìm kiếm dựa trên khu vực.
- Nhiều ứng dụng khác như quản lý đội xe, điều hướng giao thông, du lịch...
8. Kết
Bài viết "GPS - Định vị và Tọa độ: Tìm hiểu mọi thứ bạn cần biết" hy vọng đã cung cấp đầy đủ thông tin về GPS, từ cách hoạt động đến ứng dụng thực tiễn. Hãy luôn đón đọc các bài viết tiếp theo của chúng tôi để nắm bắt các xu hướng công nghệ mới nhất.
