GPS là gì? Vai trò của GPS trong đời sống chúng ta

Bạn đã biết đến hệ thống định vị GPS là gì chưa? Nếu chưa, hãy tham khảo ngay bài viết dưới đây của mình nhé.

GPS là gì?

GPS được biết đến là hệ thống định vị toàn cầu. Hệ thống này dựa trên vệ tinh dẫn đường giúp cung cấp chính xác tọa độ vị trí địa lý, vận tốc của đối tượng khi đang di chuyển và cả thời gian từ vị trí A đến vị trí B. Ngày này bạn có thể dễ dàng thấy hệ thống định vị toàn cầu GPS trên smartphone, trên đồng hồ thông minh hay trên ô tô.

GPS là một công nghệ điều hướng, bằng cách sử dụng các vệ tinh, cho biết thông tin chính xác về một vị trí. Về cơ bản, một hệ thống GPS bao gồm một nhóm các vệ tinh và các công cụ được phát triển tốt như máy thu. Tuy nhiên, hệ thống phải bao gồm ít nhất bốn vệ tinh. Mỗi vệ tinh và máy thu được trang bị đồng hồ nguyên tử ổn định.

Sơ lược về lịch sử GPS

Con người đã thực hành điều hướng trong hàng ngàn năm bằng cách sử dụng mặt trời, mặt trăng, các ngôi sao và sau đó là tiếp theo. GPS là một tiến bộ của thế kỷ 20 được tạo ra bởi công nghệ thời đại không gian.

Công nghệ GPS đã được sử dụng trên toàn cầu trong suốt lịch sử. Việc phóng vệ tinh Sputnik I của Nga vào năm 1957 đã mở ra khả năng định vị địa lý và ngay sau đó, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ bắt đầu sử dụng nó để điều hướng tàu ngầm.

Năm 1983, chính phủ Hoa Kỳ công bố công khai GPS, nhưng vẫn giữ quyền kiểm soát các dữ liệu có sẵn. Mãi cho đến năm 2000, các công ty và công chúng mới có quyền truy cập đầy đủ vào việc sử dụng GPS, đây là bước tiến mở đường cho sự tiến bộ lớn hơn của GPS.

Cách hoạt động của GPS

GPS hoạt động gồm có ba thành phần chính là vệ tinh GPS, máy thu GPS và phần mềm máy tính phức tạp cần thiết để giải mã tín hiệu và tính toán vị trí địa lý của người dùng.

Có tới 30 vệ tinh GPS bay, chủ yếu bay theo quỹ đạo nghiêng (cực), ở độ cao khoảng 20.000 km. Điều này có nghĩa là sẽ có từ bốn đến tám trong số chúng ở độ cao cộng hưởng trên bầu trời phía trên bất kỳ địa điểm nào trên Trái đất vào bất kỳ lúc nào.

Chúng liên tục phát ra các tín hiệu vô tuyến tần số cao được mã hóa có thể được nhận bởi các máy thu GPS đặc biệt. Những tín hiệu này chứa thông tin về quỹ đạo chính xác của vệ tinh và thời gian của đồng hồ nguyên tử trên vệ tinh. Khi so sánh thời gian đến, thời gian trễ giữa phát và nhận được đo và từ tốc độ ánh sáng, ngay dưới 300.000 km / giây, đây là khoảng cách giữa vệ tinh và máy thu được các nhà khoa học tính toán.

Khi nhận được tín hiệu từ ba vệ tinh trở lên, bộ thu GPS sẽ tính toán vị trí tốt nhất có thể của người dùng, tức là điểm đó (trong không gian) tái tạo tốt nhất độ trễ thời gian đo được.

Dựa vào vị trí địa lý của người dùng mới biết được độ chính xác của hệ thống GPS. Ví dụ như đối với mục đích quân sự và một số mục đích dân sự cụ thể, độ chính xác có thể đạt đến một mét hoặc cao hơn ở cả ba tọa độ (kinh độ, vĩ độ, độ cao). Đối với người dùng dân dụng thông thường, không thể khai thác hết độ chính xác của tín hiệu vệ tinh được mã hóa, nhưng vẫn có thể đạt độ chính xác khoảng 15 mét trong những trường hợp tốt nhất.

Một máy thu GPS tốt hiện nay rẻ hơn điện thoại di động. Mặc dù rất thú vị khi sử dụng bộ thu GPS trong các chuyến đi bộ đường dài, v.v., nhưng có một số ứng dụng mà GPS đã trở nên quan trọng.

Vai trò của GPS

Công nghệ GPS đã có trên nhiều thiết bị di động mà chúng ta sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Có rất nhiều mẫu điện thoại di động, đồng hồ, thiết bị cầm tay, máy tính xách tay và thiết bị theo dõi xe hơi. GPS được sử dụng phổ biến nhất trong các phương tiện đi lại, nó được sử dụng như một hệ thống định vị bản đồ để hướng dẫn người lái xe trong trường hợp không rõ địa hình. GPS cũng được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không dân dụng và thương mại, và cũng được săn đón không kém trong vận chuyển hàng hải

Với công nghệ này, các ứng dụng của GPS đều mang lại nhiều lợi ích cho cuộc sống chúng ta. Cần lưu ý rằng một số quốc gia, chẳng hạn như Syria, Triều Tiên và Ai Cập, cấm sử dụng GPS. Việc sử dụng bất kỳ máy thu GPS kiểu mẫu nào cũng tương đối đơn giản, mặc dù việc đọc hướng dẫn sử dụng và một số kiến thức về định hướng địa lý sẽ tạo ra sự khác biệt lớn.

Giúp ích trong quân sự

GPS – hệ thống định vị toàn cầu được phát triển để cho phép xác định chính xác vị trí địa lý của người dùng quân sự và dân sự. Nó dựa trên việc sử dụng các vệ tinh trong quỹ đạo Trái đất để truyền thông tin cho phép đo khoảng cách giữa vệ tinh và người dùng. Nếu nhận được tín hiệu từ ba vệ tinh trở lên, phương pháp tam giác đơn giản sẽ giúp xác định rõ ràng vị trí của người dùng.

GPS hiện tại dựa trên một chương trình phát triển bắt đầu vào đầu những năm 1970 tại Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ. Nó có một số thành phần, mỗi thành phần đại diện cho việc sử dụng công nghệ hiện đại, tiên tiến và cả toán học nữa

Hầu như các loại máy bay dân dụng hiện nay đều được trang bị GPS. Điều này cho phép phi công biết vị trí của máy bay và bằng cách liên tục vẽ vị trí này trên bản đồ máy tính, để theo dõi tiến trình của chuyến bay dọc theo tuyến đường đã chọn. Điều này cũng đúng đối với các con tàu – không một thủy thủ nào có thể cố gắng vượt qua đại dương mà không có sự hướng dẫn của thiết bị GPS.

Giúp chỉ đường, định vị vị trí

Thậm chí gần đây, GPS đã được sử dụng liên quan đến hướng dẫn ô tô tự động. Với thiết bị máy tính phù hợp, người lái xe ô tô có hệ thống này có thể được hướng dẫn bằng giọng nói qua một thành phố mà họ chưa biết đường đi đến địa điểm cuối một cách an toàn trên con đường ngắn nhất. Nó cũng được một số công ty xe tải sử dụng để biết vị trí xe tải của họ bất cứ lúc nào và một số công ty taxi đã bắt đầu thử nghiệm nó, do đó hy vọng sẽ cải thiện việc phân bổ xe taxi cho các yêu cầu đến.

Không còn nghi ngờ gì nữa, GPS sẽ ngày càng đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Có thể dự đoán một cách an toàn rằng hầu hết các công dân sẽ phụ thuộc vào nó theo cách này hay cách khác trong thời gian thích hợp.

Những người quan tâm đến kỹ thuật sẽ học cách sử dụng nó, giống như bây giờ chúng ta sử dụng điện thoại di động. Mặc dù trong lần đầu tiên bạn có thể chưa đánh giá hết được các tính năng hữu ích của nó, nhưng sau đó chắc chắn các tính năng mà GPS đang sở hữu sẽ làm bạn ngạc nhiên cho mà xem

GPS được sử dụng nhiều trên nền tảng di động, các loại smartphone mới hiện nay đều có tính năng định vị GPS. Nó hiện diện vì người ta có thể biết vị trí của một người và cũng có thể theo dõi các tiện ích gần đó như máy ATM, quán cà phê, trạm dừng chân, v.v. Điện thoại di động đầu tiên hỗ trợ GPS được ra mắt vào năm 1990. Trong điện thoại di động, nó cũng được sử dụng để phát hiện các cuộc gọi khẩn cấp và nhiều ứng dụng khác.

Có ích trong lĩnh vực thiên văn học

Astronomy, nghĩa là thiên văn học.Nó được sử dụng để tính toán lực cơ học của các thiên thể.

Cứu trợ thiên tai và các dịch vụ khẩn cấp khác

Trong trường hợp xảy ra bất kỳ thảm họa thiên nhiên nào, GPS là công cụ tốt nhất để xác định vị trí. Ngay cả trước những thảm họa như lốc xoáy, GPS cũng giúp tính toán thời gian ước tính để làm giảm những thiệt hại ở mức thấp nhất

Hàng rào địa lý

Trong hàng rào địa lý, sử dụng GPS để theo dõi con người, động vật hoặc ô tô. Thiết kế được gắn vào xe, người hoặc trên cổ động vật. Nó cung cấp theo dõi và cập nhật liên tục vị trí của đối tượng. Giúp kiểm soát người, vật và phương tiện một cách chính xác và đơn giản nhất

Gắn thẻ địa lý

Một trong những ứng dụng chính là gắn thẻ địa lý nghĩa là áp dụng tọa độ địa phương cho các đối tượng kỹ thuật số.

GPS để khai thác

Sử dụng độ chính xác định vị từng cm. Trong trường hợp bạn chưa biết cụ thể vị trí địa lý của một khu vực nào đó để khai thác thì GPS giúp bạn định vị lại đúng khu vực, nơi bạn cần khai thác

Các chuyến tham quan nhờ GPS

Giúp xác định vị trí của các điểm ưa thích gần đó. Giúp con người tiết kiệm thời gian, thuận tiện hơn trong các chuyến đi khi bạn không phải là người dân bản địa

Đo đạc

Người khảo sát sử dụng Hệ thống Định vị Toàn cầu để vẽ bản đồ. Việc xác định vị trí địa lí của các vật thể giúp các nhà khao học dễ dàng hơn trong việc định vị để vẽ bản đồ. Nâng cao độ chính xác của vị trí trên bản đồ lẫn vật thể ở vị trí thực

GPS chính xác đến mức nào

Độ chính xác không tưởng của GPS

Máy thu GPS rất chính xác vì thiết kế đa kênh song song. Các kênh song song rất nhanh và chính xác mặc cho các yếu tố nhất định như nhiễu khí quyển có thể làm nhiễu loạn và ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác của máy thu GPS

Người dùng cũng có thể có được độ chính xác cao hơn với GPS Vi sai (DGPS), điều chỉnh tín hiệu GPS để được bao quanh bởi độ chính xác từ ba đến năm mét. Hệ thống bao gồm một sự sắp xếp các tháp thu tín hiệu GPS và phát tín hiệu chính xác bằng bộ truyền tín hiệu báo hiệu. Với mục đích nhận được tín hiệu chính xác, người dùng phải có bộ thu tín hiệu vi sai và ăng ten báo hiệu ngoài việc có GPS.

Lý do dẫn đến sai số trong định vị GPS

Có một vài lý do ảnh hưởng đến độ chính xác mà GPS cung cấp cho bạn, đó là

Tác động vật lý

Các tác động ở đây bao gồm ảnh hưởng từ sự vật như cây cối, núi hay các toà nhà lớn sẽ ảnh hưởng đến kết quả truy xuất của vị trí mà bạn cần.

Bầu khí quyển

Ảnh hưởng từ bão hoặc các tầng điện ly ảnh hưởng tới thiết bị phát GPS

Sai số

Trong bất cứ thiết bị nào cũng có sai số, khi phần cứng của thiết bị không được thiết kế trùng với các thông số kỹ thuật.

Nhiễu nhân tạo

Lý do này xuất hiện khi có thiết bị làm nhiễu ở gần các thiết bị công nghệ

Tuỳ vào từng khu vực mà thiết bị GPS cho kết quả vị trí là khác nhau, cụ thể như ở các khu vực quang đãng ít cây cối hay nhà cao tầng, các thiết bị thu phát GPS sẽ không bị chặn tín hiệu hoặc làm bị làm giảm đi độ chính xác. Và ngược lại, như đã nói ở các lý do trên, nhà cao tầng núi non sẽ làm tín hiệu vệ tinh bị chặn và dội lại. Điều này làm sai số giữa vị trí thực tế và vị trí được thấy trên GPS

Làm cách nào để sử dụng GPS?

Thị trường có một số nhà sản xuất máy thu GPS và tất cả đều có các mẫu giá rẻ, có thể được lắp vào kính chắn gió của xe hoặc thậm chí trong dây đai. Trong khi di chuyển dọc theo các con đường, độ cao và tốc độ cũng được cập nhật một cách chính xác. Một số mô hình giúp bạn có thể tải xuống dữ liệu trên máy tính qua đó bạn có thể theo dõi một tuyến đường trên máy tính và gửi tuyến đường đặt trước đến GPS để nó có thể hướng dẫn lộ trình đường đi

Khi bạn bật GPS và tìm kiếm trước các địa điểm, nó sẽ giúp bạn xác định vị trí các điểm đã xác định trước đó hoặc một tuyến đường mà bạn đã theo dõi trên PC của mình. Trong công việc thực địa, thiết bị này có thể đánh dấu vị trí địa lý của một ngôi nhà, vị trí xảy ra tai nạn, khu vực trồng trọt hoặc bất kỳ tọa độ địa lý nào cần thiết.

Cũng giống như bất kỳ thiết bị vô tuyến nào khác, GPS cần nhìn thấy bầu trời để nhận các tín hiệu do mạng vệ tinh truyền đi. Trong những ngày nhiều mây, GPS kinh tế có thể là GPS không thu được đủ tín hiệu. Trong những trường hợp này, tốt hơn là bạn nên đợi một vài phút tại chỗ cho đến khi thiết bị bắt được tín hiệu.

Nếu chúng tôi sử dụng GPS cho các hoạt động tinh vi, chúng tôi phải chọn GPS để có thể đặt ăng-ten bên ngoài, ăng-ten này phải được lắp ở phần cao hơn của xe, chẳng hạn như nóc xe hoặc thùng xe. Bằng cách này, màn hình bầu trời sẽ rõ ràng hơn so với việc bạn đang sử dụng ăng-ten bên trong của GPS, bên trong xe. Nếu mô hình không có tùy chọn cho ăng-ten bên ngoài, thì ăng-ten đó phải được cố định trên kính chắn gió để ăng-ten đạt được tầm nhìn bầu trời cao nhất có thể.

Tính khả dụng của GPS

GPS là một thiết bị thông minh từ các tín hiệu phát ra từ mạng lưới 24 vệ tinh, đảm bảo vị trí địa lý ở bất kỳ điểm nào trên hành tinh. Mặc dù tiền thân của hệ thống này là chính phủ Hoa Kỳ, nhưng sự thật là hiện tại có nhiều hệ thống GPS khác đang hoạt động trên thế giới, như cả Nga, Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa và Liên minh Châu Âu.

Điều này là do cho đến năm 2000 Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã đặt ra nhiều trở ngại cho việc sử dụng các tín hiệu này của dân thường và thứ ba. Các thiết bị GPS dân dụng không thể hoạt động với độ chính xác nhỏ hơn 90 mét. Phát minh GPS với mục đích là giúp đỡ những người sử dụng nhưng cuối cùng nó lại gây ra sự nhầm lẫn trong các mục đích sử dụng.

Các vấn đề đã được giải quyết sau khi ký kết luật tuyên bố chấm dứt sự can thiệp ngăn cản việc truyền tín hiệu hiệu quả từ hệ thống. Hiện nay, Nga và Mỹ là những quốc gia sở hữu hai hệ điều hành trên thế giới, nhưng như đã đề cập ở trên, châu Âu và Trung Quốc đã có hệ thống GPS của họ đang trong giai đoạn thử nghiệm và sẽ được đưa vào hoạt động trong một tương lai không xa.

Tất cả các thành phố đều được bao phủ bởi vệ tinh GPS. Và thường do thiếu thông tin từ phía các nhà sản xuất, nhiều người có thể nhầm lẫn phạm vi phủ sóng của phần mềm với phạm vi phủ sóng của hệ thống vệ tinh.

Bản đồ và vùng phủ sóng GPS

Một số phần mềm điều hướng có bản đồ đường phố và cập nhật tuyến đường từ một số thành phố và quốc gia khác nhau. Tuy nhiên, tùy thuộc vào nhóm, không phải tất cả các thành phố đều được cập nhật trên hệ thống.

Điều này có nghĩa là có những thành phố mà tên đường có vị trí địa lý không được nêu chi tiết trên hệ thống định vị GPS, khi này bạn sẽ gặp rất nhiều khó khăn để di chuyển hoặc tìm đường. Tuy nhiên, những phần mềm không có chức năng này không có nghĩa là thành phố đó không được bao phủ bởi bản đồ vệ tinh mà chỉ là hệ thống chưa cập nhật bản đồ chi tiết cho thành phố đó thôi.

Hiện nay trên thị trường có một số phần mềm bản đồ GPS như: Nokia maps, Tom Tom và Garmin, trong số nhiều phần mềm khác. Mỗi nơi đều có thư viện bản đồ đường phố và các tuyến đường thành phố từ mọi nơi trên thế giới. Có thể một số chương trình thiếu bản đồ của một vài thành phố trong một vài quốc gia nhưng trong một số chương trình khác lại có bản đồ đó.

Điều trên giải thích cho việc, bản đồ chi tiết của thành phố nào đó không có trong phần mềm định vị ngay cả khi nó được phủ sóng bởi hệ thống định vị GPS. Nếu bạn đang ở trong một thành phố có những đặc điểm này, GPS sẽ chỉ cho biết vị trí theo vĩ độ và kinh độ. Điều này có nghĩa là các giới hạn của phạm vi phủ sóng của bản đồ thành phố phụ thuộc vào phần mềm điều hành mà thiết bị GPS có, chứ không phải bản thân hệ thống.

Các thiết bị tốt nhất là những thiết bị cho phép cài đặt một số chương trình, như máy tính bảng, điện thoại di động thông minh và máy tính xách tay. GPS của xe thường đi kèm với một chương trình đã cài đặt mà không thể sửa đổi, chỉ được cập nhật với bản đồ mới và nhiều thông tin hơn. Vì vậy, khi chọn một GPS, điều quan trọng nhất là phải biết chi tiết của phần mềm được cài đặt. Chương trình nêu chi tiết các thành phố mà nó bao gồm và các điểm ưa thích được lập bản đồ, trong số những thứ khác.

Tại sao GPS không hoạt động tốt với iphone của bạn?

GPS là một phần thiết yếu của mọi điện thoại thông minh ngày nay. Các báo cáo về GPS bị lỗi, trục trặc hoặc không tương thích đang tăng lên từng ngày. Dưới đây, bạn có thể tìm thấy một số gợi ý nhanh để giải quyết vấn đề GPS không hoạt động trên iPhone của bạn

Không có tín hiệu GPS

Cách 1. Có lẽ vị trí của bạn khiến hệ thống GPS có chút trục trặc, hãy di chuyển vị trí hiện tại của bạn đến một nơi khác thoáng đãng hơn, tránh ở gần các toà nhà lớn sát nhau hoặc những nơi có nhiều cây cối.

Cách 2. Đến cửa hàng Apple nếu việc thay đổi địa điểm không cải thiện tình trạng tín hiệu ngay cả sau nhiều lần thử

GPS định vị sai

Cách 1. Kiểm tra khả năng thu sóng của mạng để xem liệu tín hiệu yếu có gây ra sự cố không

Cách 2. Có lẽ vị trí hiện tại của bạn chưa được cập nhật trên hệ thống định vị, hãy reset lại vị trí của bạn nhé, nếu vị trí cần tìm của bạn vẫn không thay đổi hãy tham khảo những cách tiếp theo nhé

Cách 3. Đến cửa hàng Apple và kiểm tra thiết bị của bạn để xem liệu GPS có bị lỗi hay không.

GPS hiển thị sai vị trí

Cách 1. Bạn bật “Định vị” trong phần “Cài đặt” ở iphone của bạn

Cách 2. Trong trường hợp bạn thấy dịch vụ GPS của mình hoạt động bất thường thì mình khuyên bạn hãy đến cửa hàng gần nhất của iphone để giải quyết vấn đề nhé

Không thể sử dụng điều hướng GPS

Cách 1. Kiểm tra kết nối internet. Bạn đang sử wifi nhưng vị trí bạn cần tìm vẫn không có thay đổi hoặc mất kết nối, khi này bạn hãy bật dữ liệu 4G của bạn lên và bạn thực hiện ngược lại nếu bạn đang sử dụng 4G thì hãy thử kết nối với wifi nhé

Cách 2. Đến cửa hàng Apple và kiểm tra thiết bị của bạn để xem liệu GPS của thiết bị có bị hỏng hay không.

Ứng dụng chạy GPS không hoạt động

Cách 1. Nếu ứng dụng định vị GPS của bạn không hoạt động bạn hãy thử khởi động lại iphone của bạn. Bạn cho chạy lại ứng dụng và xem lại xem nó có hoạt động được hay không. Nếu không bạn hãy xem các bước dưới đây

Cách 2. Sau khi khởi động lại iphone của bạn và ứng dụng vẫn không thể nào hoạt động lại được bạn hãy gỡ ứng dụng của mình đồng thời xoá hết dữ liệu và tiến hành cài đặt lại.

Cách 3. Nếu cách 2 vẫn không được thì còn cách cuối cùng rất mất thời gian và có thể tốn cả chi phí đó chính là bạn phải mang iphone của mình ra các cửa hàng của iphone để khắc phục sự cố này

GPS Bluetooth ảnh hưởng tới GPS

Nhà Táo đã phát hành riêng cho mình một phiên bản cập nhật để có thể phần nào khắc phục được sự cố, điều bạn có thể làm là cập nhật lại phần mềm và chờ đợi kết quả

Qua bài viết này bạn đã biết GPS là gì chưa? Nếu bạn đang sử dụng iphone nhưng GPS của bạn gặp vấn đề thì hãy tham khảo những cách mà mình giới thiệu ở trên. Hi vọng bài viết hữu ích với bạn, nếu bạn biết thông tin nào về GPS hãy comment cho mọi người cùng biết nhé. Chúc bạn thực hiện thành công