GPS là gì và nó hoạt động như thế nào Điều quan trọng nhất về điều hướng GPS: GPS là gì và tại sao nó lại cần thiết?

Điều hướng ngày nay là một dịch vụ đơn giản, cần thiết và cực kỳ phổ biến. Thiết bị định vị không chỉ gần như là sản phẩm phổ biến nhất trên thị trường di động (chỉ có điện thoại thông dụng mới đi trước chúng), mà nhiều điện thoại thông minh trong vài năm qua cũng đã có chip GPS và A-GPS của riêng mình - và người dùng đã quá quen với việc sử dụng thiết bị định vị. Vì vậy, ít nhất, “điện thoại thông minh không có điều hướng” giờ đây khiến họ ngạc nhiên. Tất nhiên, tất cả những điều này là rất đáng hài lòng (tiến bộ! Nền văn minh!), nhưng chỉ có một vấn đề: các nhà sản xuất đang cố gắng hết sức để bán hàng hóa của họ đến mức họ thường mơ tưởng, thu hút người mua không phải bằng các thông số kỹ thuật của hàng hóa mà bằng những từ lớn trên hộp. Chúng tôi sẽ cho bạn biết ý nghĩa của những từ này và điều hướng thực sự là như thế nào trong bài viết này.

Công nghệ: nó hoạt động như thế nào?

Trên thực tế, ngày nay chỉ có hai công nghệ cho phép người dùng công nghệ di động không bị lạc trong rừng bê tông: điều hướng vệ tinh và di động. Đầu tiên là GPS, một hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu do các nhà khoa học Mỹ phát minh cho quân đội Mỹ, sau đó được giới thiệu với phần còn lại của thế giới vào Lễ Tạ ơn. Thứ hai là AGPS (đừng nhầm với A-GPS), một công nghệ di động cho phép bạn xác định vị trí gần đúng của mình (với độ chính xác 500 mét) nếu bạn đang ở trong vùng phủ sóng của mạng di động.

GPS rất tốt, trước hết là vì nó chính xác (nó xác định vị trí của bạn trong phạm vi năm mét) và hoàn toàn miễn phí (người Mỹ tốt cho phép mọi người sử dụng vệ tinh của họ). Tất nhiên, bạn sẽ phải trả tiền cho các chương trình và bản đồ điều hướng cụ thể - nhưng khoản thanh toán này sẽ là phí một lần và về bản chất không có đăng ký dịch vụ GPS. Điểm tệ của GPS là nó chỉ hoạt động ngoài trời và chủ yếu là khi thời tiết quang đãng - nếu trời nhiều mây thì khá khó để tìm được số lượng vệ tinh cần thiết để hoạt động. Để xử lý các đám mây, một công nghệ A-GPS (Hỗ trợ GPS) đặc biệt đã được phát minh: với công nghệ này, thay vì gửi tín hiệu lên bầu trời, bộ điều hướng chỉ cần kết nối với một máy chủ nhất định, nơi nó tải xuống thông tin về vị trí của các vệ tinh. và sử dụng các tọa độ này để tìm thấy chúng nhanh hơn nhiều. Ngày nay A-GPS là người bạn đồng hành không thể thiếu với bất kỳ bộ thu GPS nào trong thiết bị định vị ô tô. Các bản đồ phổ biến nhất hoạt động với dịch vụ GPS: iGo, Avtosputnik, Navitel, Be-On-Road.

Tất nhiên, hệ thống di động AGPS (Hệ thống định vị toàn cầu thay thế) đưa ra xác định kém chính xác hơn nhiều về vị trí của một vật thể trên bản đồ, nhưng nó hoàn toàn không phụ thuộc vào thời tiết và độ sâu của tòa nhà. Điều chính là điện thoại thông minh của bạn có thể kết nối với mạng, số của bạn đã kết nối dịch vụ GPRS và vẫn còn tiền trong tài khoản. Nguyên lý hoạt động của AGPS tương tự như nguyên lý hoạt động của hệ thống định vị vệ tinh: điện thoại thông minh nhận tín hiệu từ một số (ít nhất ba) trạm gốc và dựa trên cường độ tín hiệu của từng trạm và có tính đến vị trí của chúng, tính toán tọa độ của bạn. Rẻ và vui vẻ: tất nhiên, bạn sẽ không thể đi đến đâu với AGPS, nhưng bạn chắc chắn sẽ không bị lạc trên bản đồ. Các bản đồ phổ biến nhất hoạt động với dịch vụ AGPS: Google Maps, Yandex.Maps.

Thiết bị: chuyện gì xảy ra?

Thiết bị định vị GPS đơn giản nhất tồn tại trong tự nhiên là máy thu GPS bên ngoài. Bản thân nó chỉ liên lạc với các vệ tinh và trên thực tế, nó không cung cấp bất kỳ điều hướng nào. Nhưng bạn có thể kết nối nó với hầu hết mọi thiết bị - máy tính xách tay, PDA, điện thoại hoặc điện thoại thông minh - và sau đó, với phần mềm phù hợp, bạn có thể điều hướng trong không gian và nhận chỉ đường đến đích. Máy thu đặc biệt hữu ích cho những khách du lịch thích những con đường núi hoặc rừng hẹp hơn là những con đường có nhiều người qua lại: máy thu, không giống như hầu hết các thiết bị khác, không bị ràng buộc với bản đồ và nếu bạn thực sự muốn, chúng thậm chí có thể hướng dẫn bạn dọc theo giấy biểu đồ đã quét với một lưới điều hướng được đặt trên đó. Tất nhiên, nếu bạn tìm thấy một cái cho khu vực bạn cần.

Thiết bị định vị phổ biến nhất hiện nay là định vị GPS trên ô tô. Về cơ bản, nó là một máy tính màn hình cảm ứng nhỏ chạy hệ điều hành độc quyền. Trình điều hướng đã được nhà sản xuất cài đặt chương trình điều hướng, chương trình này thường không thể thay đổi nếu không vi phạm giấy phép. Ngoài việc điều hướng, người điều hướng ô tô thường có thể làm nhiều việc khác: phát nhạc, chiếu phim, làm việc với sách điện tử và hình ảnh, thậm chí cả kết nối Internet.

Gần đây, một loại thiết bị mới đã xuất hiện trên thị trường - điện thoại thông minh có tích hợp bộ thu GPS. Một mặt, những thiết bị này cực kỳ tiện lợi: chúng có thể thực hiện cuộc gọi, chỉ đường cho bạn và làm nhiều việc khác. Mặt khác, thành phần phần mềm của các thiết bị này vẫn còn rất yếu: chủ yếu là các “giải pháp trực tuyến” như Nokia Maps hay Google Maps được sử dụng làm chương trình điều hướng, đòi hỏi phải có kết nối Internet liên tục để hoạt động (mặc dù một số điện thoại thông minh cũng có thể được trang bị với một phần mềm điều hướng thực sự). Và những chiếc điện thoại thông minh như vậy phù hợp với người đi bộ hơn là điều hướng ô tô - màn hình của chúng nhỏ, bản đồ khó nhìn và với bản đồ của quê hương rộng lớn của chúng ta, mọi thứ đều tệ, nói một cách nhẹ nhàng. Bạn chỉ có thể đi du lịch quanh thành phố.

Loại thiết bị định vị mới nhất là điện thoại thông minh có chức năng định vị di động (AGPS). Họ không có chip GPS tích hợp. Chúng chỉ phù hợp với những người không muốn mang theo bản đồ giấy - chúng không cung cấp hướng dẫn lộ trình hoặc thậm chí xác định chính xác vị trí của bạn. Nhưng chúng rất hữu ích trong việc giúp bạn định hướng không gian trong một chuyến đi dài hoặc tìm một con hẻm đặc biệt kín đáo nào đó mà không một người qua đường nào mà bạn phỏng vấn từng nghe nói đến.

Thật không may, trong tự nhiên không có bản đồ lý tưởng nào (nếu chỉ vì mỗi người đều có ý tưởng lý tưởng riêng), vì vậy trước tiên bạn phải hiểu tại sao về nguyên tắc bạn cần một bộ điều hướng và bạn sẽ làm gì với nó: một loại là phù hợp cho các thiết bị và bản đồ cho chuyến đi bộ đường dài, để điều hướng ô tô – một thiết bị khác, để điều hướng cho người đi bộ – một phần ba. Ngoài ra, bạn cần chú ý đến cơ sở dữ liệu bản đồ: chương trình đẹp nhất có thể đột nhiên không có bản đồ thành phố của bạn và bản đồ “đô thị” nhất sẽ hiển thị cho bạn những điểm trống ngay bên ngoài đường vành đai. Nói chung, dù nhìn thế nào thì bạn vẫn phải dành một chút thời gian cho quá trình lựa chọn. Bạn có thể đọc về cách chọn bản đồ cho thiết bị điều hướng của mình trong bài viết “Có những loại bản đồ điều hướng nào?”

Đã thích?
Hãy nói với bạn bè của bạn!

Bộ thu GPS của bạn nhận được tin nhắn này và lưu trữ lịch thiên văn và niên giám để sử dụng trong tương lai. Thông tin tương tự được sử dụng để đặt hoặc sửa đồng hồ máy thu. Vì vậy, để xác định vị trí, máy thu GPS sẽ so sánh thời gian tín hiệu được gửi từ vệ tinh với thời gian nhận được trên Trái đất. Sự chênh lệch thời gian này cho máy thu biết khoảng cách đến một vệ tinh cụ thể. Nếu bạn thêm vào thông tin này về khoảng cách đo được tới một số vệ tinh khác, bạn có thể lập tam giác vị trí của mình. Đây chính xác là những gì máy thu GPS thực hiện. Với tín hiệu từ ít nhất ba vệ tinh, nó có thể xác định vĩ độ và kinh độ - đây được gọi là sửa lỗi hai chiều. Nếu có bốn vệ tinh trở lên thì máy thu GPS có thể xác định vị trí trong không gian 3 chiều, tức là. cho biết vĩ độ, kinh độ và độ cao. Bằng cách liên tục theo dõi vị trí của bạn theo thời gian, máy thu cũng có thể tính toán tốc độ và hướng chuyển động của bạn (tham khảo cái gọi là "tốc độ mặt đất" và "tiêu điểm mặt đất").

Đó là tin tốt, bây giờ là tin xấu! Điều gì khiến máy thu GPS hoạt động dưới mức khả năng tối đa của nó? Có một số yếu tố gây ra lỗi khi xác định vị trí khiến không thể đạt được độ chính xác tốt nhất. Điều đầu tiên và quan trọng nhất trong số đó là cái gọi là. "truy cập có chọn lọc" (SA - Tính khả dụng có chọn lọc). SA là sự cố ý làm giảm độ chính xác của thiết bị định vị GPS dân sự do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thực hiện. SA làm giảm độ chính xác xuống tối đa 100 mét. Tất nhiên, sai số được giới thiệu thường không đạt đến giá trị này, nhưng giá trị từ 30 mét trở lên không phải là hiếm.

Tại sao SA tồn tại? GPS ban đầu được thiết kế và tạo ra cho mục đích quân sự. Khi được giới thiệu, rõ ràng là nó có thể được sử dụng thành công cho một số nhiệm vụ dân sự. Trong bài phát biểu tổng thống của mình vào đầu những năm 1980, Ronald Reagan tuyên bố rằng GPS sẽ có sẵn cho tất cả mọi người - ngoại trừ việc độ chính xác tốt nhất sẽ được giao cho quân đội. Kể từ thời điểm đó, việc phóng vệ tinh thường xuyên có khả năng SA bắt đầu. Ngày nay, tất cả các vệ tinh GPS hiện có đều có khả năng và hoạt động của SA. Lý do đằng sau SA là để ngăn chặn các đối thủ quân sự hoặc các tổ chức khủng bố sử dụng độ chính xác tối đa của GPS.

Một yếu tố khác ảnh hưởng đến độ chính xác của GPS là hình dạng của vệ tinh. Nói một cách đơn giản, khái niệm “hình học vệ tinh” đề cập đến cách chúng được định vị tương đối với nhau và với máy thu GPS. Ví dụ: nếu máy thu “nhìn thấy” bốn vệ tinh và cả bốn vệ tinh đều nằm ở hướng bắc và hướng tây thì hình dạng vệ tinh khá tệ. Và đến mức người nhận sẽ không thể xác định được vị trí nào cả. Tại sao? Vì mọi khoảng cách đo tới vệ tinh sẽ nằm cùng một hướng toàn cầu. Điều này có nghĩa là phép tam giác sẽ kém và diện tích giao nhau của các đường được xây dựng sẽ khá lớn (tức là diện tích của vị trí có thể xảy ra sẽ chiếm một không gian đáng kể và không thể chỉ ra chính xác tọa độ ). Trong trường hợp này, ngay cả khi máy thu tạo ra một số giá trị tọa độ, độ chính xác của chúng sẽ không đủ tốt (có thể là 100 - 150 m).

Nếu bốn vệ tinh này ở các hướng khác nhau thì độ chính xác sẽ tăng lên đáng kể. Giả sử rằng chúng nằm đều dọc theo hai bên của đường chân trời - ở phía bắc, phía đông, phía nam và phía tây. Khi đó rõ ràng hình học sẽ rất tốt. Diện tích được xác định bởi giao điểm của các đường tương ứng sẽ nhỏ và chúng ta có thể tin tưởng rằng vị trí được tính toán là chính xác. Trong trường hợp này, ngay cả khi chúng tôi tính đến ảnh hưởng của SA, độ chính xác có thể không kém hơn 30 m.

Hình học vệ tinh trở nên đặc biệt quan trọng khi sử dụng bộ thu GPS trong ô tô, giữa các tòa nhà cao tầng, trên núi hoặc trong hẻm núi sâu. Nếu tín hiệu từ một số vệ tinh được che chắn, thì độ chính xác của việc xác định vị trí sẽ phụ thuộc vào các vệ tinh “có thể nhìn thấy” còn lại (và vào số lượng của chúng - khả năng thực hiện các phép tính). Bầu trời càng bị che khuất bởi các vật thể nhân tạo hoặc tự nhiên thì việc xác định vị trí càng khó khăn. Các mẫu máy thu GPS tốt không chỉ hiển thị số lượng vệ tinh trong tầm nhìn mà còn hiển thị vị trí của chúng trên bầu trời (hướng và độ cao so với đường chân trời) để bạn có thể xác định xem tín hiệu từ một vệ tinh nhất định có bị che chắn hay không.

Một nguồn lỗi khác là sự phản xạ tín hiệu vệ tinh từ các vật thể khác nhau. (Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta gặp phải hiện tượng này dưới dạng hình ảnh bị tách xuất hiện trên màn hình TV.) Trong trường hợp GPS, sự phản xạ xảy ra khi tín hiệu tương tác với các tòa nhà hoặc địa hình trước khi đến ăng-ten thu. Tín hiệu như vậy sẽ mất nhiều thời gian hơn để đến được máy thu so với tín hiệu trực tiếp. Sự gia tăng thời gian này làm cho máy thu tin rằng vệ tinh ở xa hơn thực tế và điều này làm tăng sai số trong việc xác định vị trí. Những phản xạ như vậy, nếu xảy ra, có thể cộng thêm khoảng 5 m vào tổng sai số.

Có những nguồn lỗi khác? Chắc chắn. Ví dụ, độ trễ tín hiệu do các hiện tượng khí quyển khác nhau. Hoặc có lỗi ở đồng hồ máy thu. Tuy nhiên, các thiết bị GPS được thiết kế để bù đắp cho chúng, nếu có thể, và tôi phải nói rằng, chúng xử lý khá thành công nhiệm vụ này. Tuy nhiên vẫn có thể xảy ra hiện tượng biến dạng nhẹ. Đối với những người quan tâm, độ trễ tín hiệu có nghĩa là sự giảm tốc độ truyền sóng vô tuyến khi chúng đi qua tầng điện ly và tầng đối lưu của Trái đất. Trong không gian, tín hiệu vô tuyến truyền đi với tốc độ ánh sáng, nhưng khi đi vào các lớp ion hóa của bầu khí quyển Trái đất, chúng sẽ chậm lại đáng kể.

GPS chính xác đến mức nào trong thực tế? Các máy thu GPS dân sự điển hình cung cấp độ chính xác từ 20 đến 70 m, tùy thuộc vào SA hiện tại, số lượng vệ tinh nhìn thấy được và hình dạng của chúng. Các thiết bị phức tạp và đắt tiền hơn, có giá vài nghìn đô la, có thể cung cấp độ chính xác đến vài centimet bằng cách sử dụng nhiều tần số vô tuyến thay vì chỉ một tần số. Tuy nhiên, độ chính xác của ngay cả các máy thu GPS dân dụng thông thường cũng có thể tăng lên 4 m hoặc hơn (trong một số trường hợp - lên tới 1 m) bằng cách sử dụng cái gọi là. GPS vi sai (DGPS). DGPS sử dụng bộ thu GPS điểm cố định bổ sung để xác định hiệu chỉnh tín hiệu vệ tinh. Lượng hiệu chỉnh cần thiết được truyền tới máy thu GPS của bạn như thế nào? Hiện nay, trên thế giới có một số dịch vụ miễn phí và trả phí thuộc loại này.

Ví dụ, Cảnh sát biển Hoa Kỳ và Quân đoàn Kỹ sư Hoa Kỳ truyền các thông tin điều chỉnh GPS thông qua các phao vô tuyến trên biển. Chúng hoạt động trong dải tần 283,5 - 325,0 kHz và được sử dụng miễn phí. Chi phí duy nhất của bạn nếu bạn chọn sử dụng các dịch vụ này sẽ là mua bộ thu DGPS. Bộ thu này được kết nối với thiết bị định vị GPS của bạn bằng cáp 3 dây, qua đó hiệu chỉnh được truyền ở dạng nối tiếp thông thường ở định dạng có tên RTCM SC-104.

Dịch vụ DGPS trả phí hoạt động trong phạm vi VHF hoặc phát sóng qua vệ tinh. Đương nhiên, trong những trường hợp này, bạn sẽ cần một bộ thu DGPS đặc biệt để nhận các thông tin chỉnh sửa và truyền chúng đến bộ điều hướng GPS. Giá cả phụ thuộc vào độ chính xác yêu cầu.

Máy thu GPS nào sẽ tốt nhất cho bạn? Đó là câu hỏi chính, phải không? Và tất nhiên là điều khó khăn nhất, bởi vì... Câu trả lời bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau.

Nó được cho là sẽ được sử dụng như thế nào? Suy cho cùng, điều khó khăn nhất là tìm được một thiết bị phù hợp với công việc cụ thể của bạn. Nếu bạn cần lắp một bộ thu vào bảng điều khiển của tàu lượn, thì một thiết bị điều hướng cầm tay để giải trí trên mặt nước sẽ không được quan tâm. Để thu hẹp tìm kiếm của bạn, bạn cần xem xét cẩn thận những thiết bị nào được sản xuất cho các nhiệm vụ cụ thể của bạn.

Sau này, trong một số trường hợp, bạn vẫn có thể có nhiều lựa chọn về mô hình. Ví dụ: nếu bạn thích đi bộ đường dài hoặc săn bắn, thì một thiết bị kín sẽ phù hợp với bạn - nếu không, bạn sẽ có được thành công tương tự như một mẫu di động dành cho người lái du thuyền hoặc phi công nghiệp dư. Trong tình huống như vậy, bạn sẽ phải nghiên cứu các tính năng cụ thể của chúng một cách chi tiết hơn. Nếu bạn không định lái máy bay, thì tất cả thông tin bổ sung về các sân bay trên thế giới được lưu trữ trong bộ nhớ của máy thu GPS của máy bay cầm tay sẽ không chứng minh được sự khác biệt về giá. Thiết bị định vị hàng hải với hộp mực có thể thay thế lưu trữ dữ liệu chính xác về dấu hiệu điều hướng và độ sâu cũng sẽ không giúp ích nhiều cho bạn (tất nhiên trừ khi bạn cũng muốn sử dụng nó trên du thuyền của mình). Phạm vi giá là gì? Khi bạn đã xác định được một danh sách nhỏ các thiết bị phù hợp, bạn vẫn phải quyết định mức giá chấp nhận được. Hãy nghiên cứu kỹ từng mẫu và cố gắng hiểu những mẫu đắt tiền hơn có những gì mà mẫu rẻ hơn không có? Bạn có cần các tính năng hoặc phụ kiện bổ sung có trong các mẫu đắt tiền hơn hay loại rẻ hơn có đủ để hoàn thành công việc không?

Bạn thích mẫu nào nhất? Lựa chọn người điều hướng phù hợp là 2/3 lý luận hợp lý và 1/3 là cảm xúc. Nếu logic bảo bạn dừng lại ở hai hoặc ba mô hình, hãy thử làm việc với từng mô hình đó. Đôi khi sự khác biệt về tính dễ sử dụng có vẻ rất lớn. Một trong những thiết bị có thể có vẻ rõ ràng và thuận tiện đối với bạn, trong khi thiết bị kia có vẻ quá khó sử dụng. Chọn máy thu GPS mà bạn thích nhất! Có nhiều khả năng bạn vẫn hài lòng với lựa chọn của mình sau một tháng hoặc một năm! Ai sử dụng GPS và sử dụng như thế nào? Nói chung, GPS có thể được sử dụng ở mọi nơi ngoại trừ những nơi không thể nhận được tín hiệu vệ tinh, tức là. trong các tòa nhà, dưới lòng đất, dưới nước, v.v. Trong ngành hàng không, việc sử dụng GPS phổ biến nhất là để điều hướng trên các máy bay thương mại và nghiệp dư. Trên biển, GPS cũng thường được ngư dân và những người đam mê biển sử dụng làm thiết bị định vị. Các ứng dụng trên mặt đất của GPS rất đa dạng.

Khá thú vị là việc nhiều nhà khoa học và nhà nghiên cứu sử dụng GPS làm nguồn cung cấp thời gian chính xác. Thật vậy, như đã đề cập ở trên, việc xác định thời gian truyền của tín hiệu vô tuyến là trọng tâm của ý tưởng GPS. Với mục đích này, đồng hồ bên trong của máy thu được đồng bộ liên tục với đồng hồ nguyên tử chính xác được lắp đặt trên các vệ tinh. Điều này cho phép đo thời gian chính xác từ micro đến nano giây. Vì vậy, khi tiến hành các thí nghiệm khoa học, ở mọi nơi đều có thể có dấu thời gian chính xác tuyệt đối. Tất nhiên, chúng ta không được quên rằng thông tin về vị trí trong một số thí nghiệm cũng có thể được quan tâm.

GPS đóng vai trò quan trọng trong công tác dịch vụ cứu hộ. GPS có thể giảm đáng kể chi phí liên quan đến hoạt động tìm kiếm và giảm đáng kể thời gian thực hiện hoạt động cứu hộ. Bộ thu GPS được các dịch vụ này sử dụng có giá khoảng 3.000 USD và có độ chính xác đến 1 m. Thậm chí còn có những mẫu đắt tiền hơn cung cấp độ chính xác đến vài cm!

Mục đích sử dụng GPS của những người đam mê hoạt động ngoài trời cũng đa dạng như các loại hình giải trí ngoài trời. Ngày nay GPS đang trở nên cực kỳ phổ biến đối với những người yêu thích đi bộ đường dài, leo núi, du lịch dưới nước và trượt tuyết, thợ săn, ngư dân, người đi xe đạp và nhiều người khác. Bất cứ ai cần biết họ đang ở đâu và đến từ đâu, làm cách nào để đến đó, tốc độ di chuyển của họ và khi nào họ sẽ đến đó đều có thể dễ dàng tận dụng những lợi ích mà GPS mang lại.

Bạn có thể mua thiết bị định vị GPS của Garmin trên trang web www.garmin-nn.ru . Hoặc trong một cửa hàng chuyên dụng GARMIN-NN.
GARMIN-NN là đại diện chính thức của Garmin tại Nizhny Novgorod. Thiết bị định vị GPS và máy đo tiếng vang của Garmin không chỉ có trên trang web mà còn có trong cửa hàng tọa lạc tại địa chỉ - Nizhny Novgorod, Pyatigorskaya St., 4a. Cửa hàng trưng bày toàn bộ các loại thiết bị định vị ô tô và du lịch. Chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ điều hướng và cập nhật bản đồ.

Địa chỉ liên lạc của chúng tôi:

Địa chỉ: Nizhny Novgorod, đường Pyatigorskaya, 4a, văn phòng 7.-nn. ru

Giờ hoạt động của cửa hàng trực tuyến: 24 giờ một ngày

Giờ mở cửa của văn phòng-shop:
Thứ Hai - Thứ Sáu: từ 10:00 đến 19:00.

Chúng tôi sử dụng hệ thống định vị hàng ngày. Ai đó cần tìm đường đến một nơi xa lạ, ai đó đang tìm kiếm những con đường mới về nhà-nơi làm việc-về nhà, ai đó chỉ đơn giản là mắc chứng ngu ngốc về địa hình. Chúng tôi hiếm khi nghĩ về cách nó hoạt động và nhớ rằng bằng cách nào đó nó chỉ được kết nối với các vệ tinh khi mọi thứ đang bị đình trệ một cách nhiệt tình và tuyến đường chưa được xây dựng. Nhưng nó hoạt động như thế nào và có cần Internet để GPS hoạt động chính xác không?

Không, Internet là không cần thiết. Thế là xong. Trên thực tế, có 24 vệ tinh quay quanh hành tinh của chúng ta (gần 60 vệ tinh đã được phóng, nhưng không phải tất cả đều đã hoạt động), nhờ đó mỗi chúng ta có thể xác định được vị trí của mình. Mỗi vệ tinh có quỹ đạo riêng và trong một ngày vũ trụ (23 giờ 56 phút), nó có thể quay quanh Trái đất hai lần. Chưa hết, làm thế nào mà người ta nảy ra ý tưởng tạo ra một hệ thống vệ tinh?

Vào những năm 80, các nhà khoa học Nga bắt đầu phát triển hệ thống định vị vệ tinh, sau này được gọi là GLONASS. Vệ tinh đầu tiên của Nga được phóng vào năm 1982, nhưng ý tưởng này đã không thành công vì hết kinh phí. Nhưng vào lúc này, Hoa Kỳ đã ra tay giải cứu, nhận thấy rằng đối thủ của họ đã đưa thứ gì đó vào quỹ đạo với tốc độ tối đa. Dự án của họ bắt đầu từ năm 1973, nhưng tiến hành chậm rãi, không vội vã và sau khi “kẻ thù” bắt tay vào kinh doanh, người Mỹ đã nhanh chóng phóng 24 vệ tinh lên quỹ đạo Trái đất cho đến năm 1993 và phủ sóng toàn bộ khu vực hành tinh. Ban đầu, GPS chỉ được dự định là một công nghệ quân sự, nhưng trong quá trình thực hiện dự án, người ta đã quyết định tạo cơ hội cho mọi người sử dụng hệ thống. Để đạt được điều này, độ chính xác tuyệt đối của việc trỏ đã được thay đổi bằng thuật toán đặc biệt.

Nguyên lý hoạt động

Có 24 vệ tinh ở độ cao khoảng 20 nghìn km, chúng được đặt trên khắp hành tinh sao cho tại bất kỳ thời điểm nào từ bất kỳ điểm nào trên Trái đất đều có thể nhìn thấy rõ 4 vệ tinh, mỗi vệ tinh có thể nhìn thấy tối đa 12 vệ tinh. có đồng hồ nguyên tử, độ chính xác được xác định đến nano giây. Bất kỳ vật thể nào trên hoặc trên Trái đất (ví dụ như máy bay) đều xác định vị trí của nó tùy thuộc vào tín hiệu thời gian nhận được từ các vệ tinh khác nhau. Khoảng cách từ ba vệ tinh xác định một điểm trên địa cầu. Để xác định chính xác vị trí của bạn, cần ít nhất 3 vệ tinh, nhưng càng nhiều thì độ chính xác càng cao. Ba tín hiệu cho chúng ta ba điểm xung quanh chúng ta có thể vẽ một quả cầu tưởng tượng có bán kính bằng khoảng cách đến vật thể. Giao điểm của hai hình cầu tạo ra một vòng tròn gồm các vị trí có thể có của đối tượng mong muốn và sự hiện diện của hình cầu thứ ba giúp giảm dữ liệu xuống một điểm cụ thể - vị trí của bạn. Nhìn chung, mỗi thiết bị có bộ thu GPS đều dựa vào dữ liệu từ 3 đến 12 vệ tinh. Khi người dùng yêu cầu một yêu cầu (trong ô tô, trên điện thoại thông minh, chỉ là thiết bị định vị GPS), anh ta sẽ nhận được “phản hồi” từ ba hoặc bốn vệ tinh trở lên trên quỹ đạo. Tín hiệu chứa dữ liệu về tọa độ của vệ tinh và thời gian trên đồng hồ của nó. Nhận tín hiệu từ các nguồn khác nhau, có tính đến chênh lệch thời gian trên Trái đất và trong không gian, biết tốc độ truyền của sóng vô tuyến, máy thu sử dụng phương trình để tính khoảng cách đến vệ tinh (gọi là phạm vi giả) và phân tích khoảng cách dữ liệu, xác định vị trí chính xác. Nhờ đó, mỗi người có thể tạo lộ trình và tìm thấy chính mình trong không gian theo thời gian thực.

Một điểm thú vị trong hoạt động của GPS là vấn đề hiệu chỉnh thời gian. Xét cho cùng, độ chính xác trong việc xác định vị trí địa lý là rất quan trọng, đặc biệt là khi nói đến công nghệ quân sự, ngay cả khi nó đã trở thành phạm vi công cộng. Để các vệ tinh hoạt động chính xác, thuyết tương đối đã được tính đến. Do thực tế là chúng ta nhìn thấy các vệ tinh đang chuyển động từ Trái đất, lý thuyết tương đối đặc biệt cho rằng đồng hồ của chúng sẽ chạy chậm hơn 7 micro giây do tốc độ thời gian chậm hơn. Ngoài ra, vị trí của vệ tinh so với Trái đất buộc các nhà khoa học phải tính đến độ cong của không gian và thời gian, vì khối lượng của hành tinh ít ảnh hưởng đến đồng hồ trên vệ tinh hơn so với lãnh thổ của nó (đồng hồ nằm gần một vật có khối lượng dường như chạy chậm hơn so với đồng hồ ở xa vật). Nói tóm lại, từ Trái đất, thời gian dường như di chuyển chậm hơn trên vệ tinh, với mức chênh lệch 38 mili giây mỗi ngày. Rốt cuộc, ngay cả sự chênh lệch dữ liệu 20 nano giây cũng sẽ dẫn đến sai sót trong tính toán định vị địa lý cứ sau vài phút và lỗi này sẽ tích lũy. Ví dụ, trong một ngày, độ chính xác của việc xác định vị trí của các vật thể sẽ bị mất khoảng 10 km!

Tất nhiên, có sai sót. Mọi người đều biết rằng tín hiệu được đọc rất kém trong nhà, vì nó không xuyên qua tường bê tông và công sự bằng kim loại, và trong đường hầm hoặc tầng hầm, nó hoàn toàn không được nhận. Thậm chí mây mù tăng lên cũng có thể gây nhầm lẫn về tính chính xác của thông tin. Ngoài ra, nếu đồng hồ GPS của bạn không chạy chính xác, điều này cũng có thể dẫn đến kết quả không chính xác.

Nếu bạn tìm thấy lỗi, vui lòng đánh dấu một đoạn văn bản và nhấp vào Ctrl+Enter.

Data-lazy-type="image" data-src="http://androidkak.ru/wp-content/uploads/2017/07/13777611-e1500752464590.jpg" alt="Điều hướng GPS" width="300" height="169"> !} Cách sử dụng GPS trên Android được tất cả người dùng các thiết bị hiện đại quan tâm. Hầu hết các điện thoại thông minh đều có hệ thống định vị tích hợp theo mặc định và nó hoạt động khá chính xác. Để có thể sử dụng GPS, bạn chỉ cần bật chức năng này trong cài đặt điện thoại di động của mình và khởi chạy ứng dụng “Bản đồ”. Chương trình chỉ cần vài giây để xác định vị trí chính xác.

Đôi khi điều đó xảy ra là bộ điều hướng không hoạt động. Trong trường hợp này, việc xác định tuyến đường và vị trí trở nên rất khó khăn. Điều quan trọng là phải biết cách định cấu hình Android đúng cách để bạn có thể sử dụng hệ thống định vị bất cứ lúc nào.

Các bước thiết lập GPS trên điện thoại

Trước tiên, bạn cần tải xuống các chương trình điều hướng đặc biệt sử dụng khả năng GPS và tương thích với phiên bản HĐH Android của bạn. Theo mặc định, bất kỳ điện thoại nào chạy hệ điều hành này đều được cài đặt sẵn bộ điều hướng GPS. Chúng ta đang nói về Google Maps và Yandex.Maps. Thật không may, đôi khi những ứng dụng này khiến người dùng thất vọng. Lý do là các lựa chọn không chính xác. Nếu dữ liệu nhận được không hoàn toàn chính xác hoặc hoàn toàn không khớp với vị trí của bạn, bạn cần thay đổi cài đặt hệ thống. Điều này được thực hiện như sau:

1. Nhập thủ công các cài đặt chính xác cho cổng COM ảo kết nối điện thoại di động của bạn với bộ thu GPS tích hợp.
2. Xóa và cập nhật dữ liệu bộ nhớ đệm A-GPS bằng bất kỳ phần mềm có sẵn nào. Bạn nên sử dụng Trạng thái GPS cho mục đích này. Chương trình này hoàn thành nhiệm vụ một cách hoàn hảo với điều kiện có kết nối Internet đang hoạt động.
3. Đi ra ngoài một khu vực rộng mở và xoay thiết bị di động của bạn theo các hướng khác nhau. Nên thực hiện 3-4 lượt để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường.
4. Để tăng hiệu suất cho điện thoại thông minh của bạn, hãy thử bật chức năng “Mạng không dây” trong cài đặt. Nó nằm trong cùng khu vực với chức năng “Vệ tinh GPS”.

Đây là một máy tính và một máy thu được đặt trong một vỏ chung. Máy thu nhận tín hiệu từ các vệ tinh trên quỹ đạo và máy tính sẽ giải mã các tín hiệu này và chỉ ra vị trí của máy thu. Năm 1977, GPS ra đời. Nó được đưa ra bởi chính những người phát triển chương trình - người Mỹ. Hệ thống GPS chỉ được quân đội sử dụng cho đến năm 1983 và chỉ sau đó nó mới được người dân bình thường sử dụng.

Nhiều chủ sở hữu thiết bị định vị GPS nhận thấy rằng ở những khu vực có nhiều công trình và tòa nhà cao tầng, thiết bị sẽ tìm kiếm vệ tinh trong một thời gian khá dài. Giải pháp cho vấn đề này là hệ thống A-GPS.

Chúng ta hãy xem A-GPS là gì và khi nào cần thiết.

Cho rằng hệ thống này còn khá non trẻ (ra mắt lần đầu vào năm 2001), câu hỏi A-GPS là gì hiện có liên quan. Nó, giống như GPS, được phát triển ở Mỹ. A-GPS là hệ thống tăng tốc hoạt động của máy thu GPS trong việc xác định tọa độ. Hệ thống này sử dụng tín hiệu phát ra từ các tháp di động; theo đó, thiết bị của các tháp này càng nhìn rõ thì độ chính xác của việc xác định khoảng cách càng cao. Ở mỗi lần bắt đầu tìm kiếm vệ tinh, A-GPS cung cấp cho người điều hướng vị trí của các vệ tinh gần nhất thông qua các máy chủ đặc biệt. Tìm hiểu A-GPS là gì , Rõ ràng là với sự trợ giúp của nó, công việc của bộ điều hướng GPS sẽ trở nên hiệu quả hơn nhiều. Thật vậy, nhờ hoạt động chung của hai thiết bị, việc xác định vị trí được tăng tốc đáng kể.

Sau khi đã quyết định A-GPS và bộ điều hướng GPS là gì, bạn nên chú ý đến trình theo dõi GPS. Thiết bị này được thiết kế để giám sát qua vệ tinh chuyển động của một vật thể mà thiết bị điện tử nhỏ này được “cài đặt”. Thiết bị theo dõi GPS là một loại "lỗi" có thể dễ dàng ẩn giấu, chẳng hạn như trong nội thất ô tô, và do đó theo dõi tất cả các chuyển động tiếp theo của vật thể này.

Về cơ bản, thiết bị theo dõi GPS bao gồm 2 thiết bị: bộ thu GPS và modem GSM. Với sự trợ giúp, anh ta có thể xác định tọa độ chuyển động và tốc độ, sau đó truyền dữ liệu này đến người quan sát qua kênh GPRS (thông qua liên lạc di động).

Sau khi tìm hiểu mọi thứ về thiết bị định vị từ bài viết của chúng tôi, bạn có thể mua thiết bị này một cách an toàn, bởi vì ở một thành phố hiện đại, đặc biệt nếu không thể làm được nếu không có công nghệ này.