Một số hệ thống định vị toàn cầu nổi tiếng như GPS, A-GPS và GLONASS, vậy GPS, A-GPS và GLONASS là gì? Tại sao nó lại được dùng phổ biến như thế?
Nội dung chính
1. GPS là gì?
GPS là viết tắt của “global positioning system” (hệ thống định vị toàn cầu), thực chất là một mạng lưới bao gồm 27 vệ tinh quay xung quanh trái đất. Trong số 27 vệ tinh này, 24 vệ tinh đang hoạt động, 3 vệ tinh còn lại đóng vai trò dự phòng trong trường hợp 1 trong số 24 vệ tinh chính bị hư hỏng. Dựa vào cách sắp đặt của các vệ tinh này, khi đứng dưới mặt đất, bạn có thể nhìn được ít nhất là 4 vệ tinh trên bầu trời tại bất kì thời điểm nào.
GPS cho phép mọi người trên thế giới sử dụng một số chức năng của GPS miễn phí. Nên bạn có thể sử dụng đinh vị trên các thiết bị thu GPS để xác định vị trí của mình một cách chính xác và hoàn toàn miễn phí.
GPS hoạt đông với cơ chế gì?
Các vệ tinh GPS bay hai vòng trong một ngày theo một quỹ đạo đã được tính toán chính xác và liên tục phát các tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Các máy thu GPS nhận các tín hiệu này và giải mã bằng các phép tính lượng giác, qua đó sẽ tính toán và hiển thị được vị trí của người dùng.
Thiết bị smartphone (Android, Windows Phone, iOS) của bạn là một đầu thu GPS, nó sẽ thu dữ liệu từ các vệ tinh GPS ở trên bầu trời. Dữ liệu gì? Nói một cách đơn giản, mỗi vệ tinh cho bạn biết khoảng cách chính xác từ vị trí của bạn đến vệ tinh đó hoặc một điểm nào đó trên trái đất.
Cơ chế hoạt động của GPS rất đơn giản, bạn có thể tưởng tượng như sau. Trên bản đồ có 3 điểm cố định A, B, C. Dữ liệu GPS cho bạn biết khoảng cách lần lượt từ điểm A, B, C đến nơi bạn đứng là 1, 3km, 2km.
Sau đó bạn vẽ 3 vòng tròn có tâm là A, B, C với bán kính lần lượt là 1km, 3km và 2km.
Vị trí giao nhau của ba vòng tròn chính là vị trí của bạn.
Thiết bị smartphone phải nhận được tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh để cho ra vị trí hai chiều và để theo dõi được chuyển động của bạn. Khi nhận được tín hiệu của ít nhất bốn vệ tinh, máy sẽ cho ra được vị trí ba chiều. Một khi vị trí của bạn đã tính được thì thiết bị smartphone (Android, Windows Phone, iOS) có thể tính các thông tin khác, như tốc độ di chuyển, hướng chuyển động, bám sát di chuyển, khoảng hành trình, khoảng cách đích đến và nhiều thứ khác nữa.
Để đưa ra vị trí chính xác, rất nhiều thiết bị GPS kết nối tới ít nhất là 4 vệ tinh. Đó là lý do vì sao đôi khi để tìm ra vị trí chính xác của bạn, hệ thống GPS lại mất nhiều thời gian tới vậy. Đó cũng là lý do vì sao đôi khi bạn bị mất sóng GPS: thiết bị di động của bạn có thể đã kết nối tới 1 hoặc 2 vệ tinh, song 2 vệ tinh vẫn là không đủ.
Cách sử dụng GPS
Để bật định vị GPS bạn vào cài đặt:
Tiếp theo chọn vào “Vị trí”:
Bật lên và chọn vào đồng ý để bắt đầu định vị điện thoại trên bản đồ
Bây giờ kết nối 3G/Wifi để tải dữ liệu của bản đổ google map, sau khi tải được bản đồ thì máy sẽ định vị được vị trí của bạn trên bản đồ.
2. A-GPS (Assisted GPS) là gì?
A-GPS (Assisted GPS) là phiên bản được nâng cấp của GPS, một hệ thống hỗ trợ có thể cải thiện đáng kể hiệu suất định vị vị trí của bạn nhanh hơn so với định vị bằng vệ tinh thông thường. A-GPS được sử dụng rộng rãi trên các thiết bị smartphone (Android, Windows Phone, iOS), A-GPS sẽ sử dụng Wifi hoặc dữ liệu di động 3G để lấy thông tin nhanh hơn từ dữ liệu máy chủ A-GPS hỗ trợ, nhờ đó mà điện thoại của bạn có thể được định vị dù là ở trong nhà mà không cần phải ra ngoài nơi thông thoáng để định vị như GPS thông thường.
3. GLONASS là gì?
GLONASS (Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) là hệ thống định vị vệ tinh do Nga phát triển và có các chức năng tương tự như GPS dùng để xác định vị trí, iPhone và khá nhiều thiết bị Android (honor 4c, Sony Z5 Dual,…) đã sử dụng cả GLONASS và GPS để đảm bảo sự chính xác tối đa.
Nếu bạn đang ở khu vực nhiều mây che phủ hoặc bị bao quanh bởi các tòa nhà cao tầng, thiết bị của bạn sẽ sử dụng GLONASS kết hợp cùng với GPS. Điều này cho phép thiết bị được xác định bởi bất kỳ vệ tinh nào trong tổng số 55 vệ tinh trên toàn cầu (các vệ tinh của cả GLONASS và GPS), như vậy sẽ làm tăng độ chính xác của việc định vị. Tuy nhiên, GLONASS thường chỉ được kích hoạt khi tín hiệu GPS yếu để tiết kiệm pin cho thiết bị.
So sánh khác biệt giữa GLONASS và GPS ?
Có một số khác biệt cơ bản giữa GLONASS và GPS. Đầu tiên, GLONASS có ít vệ tinh hơn. GPS có 32 vệ tinh quay quanh trái đất trong 6 quỹ đạo bay. Trong khi đó, GLONASS có 24 vệ tinh với 3 quỹ đạo bay. Điều này có nghĩa là GONASS có nhiều vệ tinh đi theo cùng quỹ đạo hơn GPS và như vậy nó làm giảm độ chính xác của việc định vị.
Tuy vậy, khác biệt lớn nhất giữa GPS và GLONASS là cách thức liên lạc với thiết bị nhận. Với GPS, các vệ tinh sử dụng cùng tần số vô tuyến nhưng có các mã khác nhau để liên lạc. Còn với GLONASS, các vệ tinh có cùng mã nhưng lại sử dụng các tần số khác nhau. Điều này cho phép các vệ tinh liên lạc với nhau mặc dù đang ở cùng quỹ đạo bay.
GLONASS hay GPS cái nào định vị chính xác hơn?
Độ chính xác của GLONASS tương đương với GPS. Nhưng điều này không phải lúc nào cũng như vậy. Đầu thế kỷ 21, GLONASS bị hỏng khiến hệ thống này hoạt động không chính xác. Điều này khiến Roscosmos (Cơ quan vũ trụ Nga) đặt mục tiêu đưa GLONASS tiệm cận với GPS về độ chính xác và tin cậy vào năm 2011.
Cuối năm 2011, GLONASS đã đạt được mục tiêu đề ra. Nó đã chứng tỏ đạt được độ chính xác trong môi trường tối ưu (không có mây, tòa nhà cao tầng hoặc can nhiễu vô tuyến) tới 2,8 mét. Kết quả này chỉ kém GPS một chút nhưng là mức hoàn toàn chấp nhận được cả với sử dụng thương mại lẫn quốc phòng. Tuy vậy, độ chính xác của GLONASS còn tùy thuộc vào nơi bạn sử dụng. Nó đưa ra kết quả định vị chính xác hơn ở Bán cầu Bắc so với Bán cầu Nam do khu vực này tập trung nhiều trạm mặt đất hơn.
4. Ứng dụng của định vị bằng vệ tinh là gì?
- Định vị vị trí khi đi đường một cách chính xác nhưng đòi hỏi phải có mạng internet và ứng dụng bổ trợ như các ứng dụng bản đồ Google Map hoặc HERE MAPS để tìm đường đi một cách chính xác nhờ vào hệ thống định vị GPS và GLONASS.
- 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 qua tín hiệu nhấp nháy trên bản đồ), xác định vận tốc và thời gian xe dừng hay đang chạy, 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.
