GPS là gì? Những ứng dụng của hệ thống định vị GPS là gì?

GPS là gì? Nguyên lý hoạt động, ứng dụng và những hạn chế của GPS. Các hệ thống định vị khác và những câu hỏi thường gặp về hệ thống định vị GPS. 

Hiện nay, GPS được biết đến là một hệ thống định vị toàn cầu nhưng mọi người vẫn chưa thực sự hiểu rõ về hệ thống định vị cũng như cách hoạt động và ứng dụng của hệ thống này đối với đời sống xã hội, kinh doanh và hoạt động sản xuất. Bài viết sau đây của Viettel Hà Nội chia sẻ đến bạn đọc những thông tin liên quan đến hệ thống định vị này. 

I. GPS là gì?

GPS là viết tắt của “Global Positioning System”, có thể hoạt động tốt ở mọi điều kiện thời tiết và bất kể đâu trên Trái Đất. Đây là hệ thống định vị toàn cầu được vận hành và phát triển bởi Mỹ, gồm nhiều vệ tinh bay trên quỹ đạo của Trái Đất ở độ cao 20.200 km. Ứng dụng định vị của GPS có thể hoạt động liên tục suốt 24 giờ và là hệ thống được áp dụng trên các thiết bị như laptop, smartphone, tablet,…

II. Nguyên lý hoạt động của GPS 

Các vệ tinh GPS bay quanh Trái Đất hai lần một ngày theo một quỹ đạo nhất định và phát tín hiệu thông tin xuống mặt đất. Các máy thu GPS ở mặt đất nhận thông tin và sử dụng phép tính lượng giác để xác định vị trí chính xác của người dùng. 

Nguyên lý hoạt động của GPS là so sánh thời gian vệ tinh phát tín hiệu đi và thời gian máy thu nhận được tín hiệu, từ đó độ sai lệch của thời gian sẽ cho biết khoảng cách giữa vệ tinh và máy thu GPS.

Ngoài ra, máy thu GPS phải nhận được tín hiệu từ ít nhất 3 vệ tinh để tính được vị trí 2 chiều (vĩ độ và kinh độ); từ ít nhất 4 vệ tinh để tính được vị trí 3 chiều (độ cao, vĩ độ, kinh độ). Máy thu này có thể tính được các thông tin như hướng chuyển động, tốc độ, khoảng hành trình, bám sát di chuyển,… khi đã xác định được vị trí người dùng. 

III. Top 6 hệ thống định vị được sử dụng trên thế giới 

1. A-GPS

Đây là công nghệ kết hợp các cảm biến, định vị GPS và tín hiệu mạng viễn thông để xác định vị trí hiện tại của thiết bị. A-GPS giúp tăng tốc độ tính toán vị trí khiến định vị trên thiết bị của bạn trở nên nhanh hơn và xác định được tương đối vị trí của thiết bị khi vào vùng bị mất tín hiệu vệ tinh GPS.

Ngoài ra, A-GPS cần Internet để có thể hoạt động nên khi thiết bị bị gián đoạn kết nối mạng hoặc trong khu vực sóng yếu thì A-GPS sẽ không chạy được. 

2. GLONASS

GLONASS là hệ thống gồm 24 vệ tinh nhân tạo được phát triển bởi Nga và được sử dụng rộng rãi trên nhiều thiết bị di động. Khi kết hợp GLONASS với GPS sẽ giúp xác định được chính xác vị trí hơn. Tuy nhiên, độ chính xác của hệ thống này còn tùy thuộc vào vị trí bạn sử dụng. 

Khi GPS yếu thì GLONASS sẽ được kích hoạt nhằm tối ưu hóa cho thiết bị và pin nhưng tốc độ của GLONASS sẽ chậm hơn. GLONASS sẽ cho ra vị trí chính xác ở Bán cầu Bắc hơn ở Bán cầu Nam vì khu vực này có nhiều trạm mặt đất hơn. 

3. BDS

BDS là dự án của Trung Quốc, chỉ phát triển duy nhất một hệ thống vệ tinh độc lập. Khi thành lập, dự án này chỉ được sử dụng trong nước nhưng hiện nay đã được phát triển rộng rãi toàn cầu. BDS cung cấp cho người dùng vị trí chính xác với sai số từ 5 – 10m, trong đó đa số các chip điện thoại đều tương thích với BDS. 

Ngoài ra, BDS còn được sử dụng để định vị khu vực biển, định vị giao thông, thủy điện, thiên tai, thời tiết,… 

4. Galileo

Galileo được sở hữu bởi Liên minh Châu Âu (EU); là hệ thống được quản lý và điều hành bởi các tổ chức phi quân sự, dân dụng. Với tiêu chuẩn băng tần kép, các thiết bị sử dụng Galileo có thể xác định vị trí chính xác đến phạm vi mét (miễn phí cho cá nhân) hoặc centimet đối với tổ chức, doanh nghiệp có trả phí. 

5. QZSS

Đây là hệ thống định vị của Nhật Bản được và phổ biến rộng khắp châu Đại Dương và châu Á, được thiết kế với 4 vệ tinh. Trong đó, một vệ tinh sẽ luôn bay trên nước Nhật, có góc hoạt động riêng và độ phủ rộng để tín hiệu không bị vật cản che mất.

Nhật cho phép người dân sử dụng miễn phí QZSS nếu thiết bị của họ có thể hỗ trợ được hệ thống này. QZSS được tài trợ bởi Mitsubishi Electric, SoftBank, Hitachi và được ứng dụng để phát triển xe thu hoạch nông sản tự động, xe tự lái,…

6. IRNSS

IRNSS là hệ thống được sử dụng ở Bắc Ấn Độ Dương, Ấn Độ và được dùng trong lĩnh vực dân sự, quân sự, quản lý hoạt động của quân đội Ấn Độ như dự báo thảm họa. Hệ thống này giúp định hướng, giám sát chuyển động của xe tải hay tàu biển.

Bên cạnh đó, IRNSS cung cấp dịch vụ định vị chính xác cho người dùng trong nước và nước ngoài với khoảng cách 1.500 km với biên giới Ấn Độ. Hệ thống này có 2 loại dịch vụ định vị bao gồm tiêu chuẩn (SPS) và hạn chế (RS) dành cho quân đội hoặc người dùng được ủy quyền.

IV. Ứng dụng phổ biến của GPS trên thiết bị di động

Hệ thống định vị GPS được xem như bước ngoặt lớn của khoa học và đem lại nhiều lợi ích to lớn đến đời sống hiện nay với những ứng dụng sau đây:

• Ứng phó khẩn cấp: Khi xảy ra tai nạn xe hơi, GLONASS sẽ tự động gửi tín hiệu đến cơ quan chức năng. 
• Nhu cầu giải trí: GPS có thể tích hợp với Pokemon Go để xác định vị trí những người gần nhau,…
• Thể dục và sức khỏe: Thiết bị đeo thông minh và smartwatch được dùng để theo dõi các hoạt động thể dục nhờ GPS.
• Xác định vị trí của người dùng, tìm bản đồ và đường đi.
• Đo quãng đường và tốc độ di chuyển.
• Cho phép người sử dụng kèm tọa độ khi chụp ảnh hoặc biết trước lộ trình sắp đi.
• Quản lý bản đồ số dẫn đường cho người sử dụng. 
• Định vị, tìm kiếm thiết bị đã mất hoặc điện thoại từ xa.
• Tối ưu hóa kết quản tìm kiếm: Khi tìm kiếm một cửa hàng, hệ thống sẽ cho ra kết quả gần nhất với vị trí hiện tại.

>> Xem thêm:

• eSIM là gì? Cách chuyển eSIM Viettel?
• Hướng dẫn sử dụng ứng dụng My Viettel

V. Những hạn chế của hệ thống định vị toàn cầu – GPS

Với sự phát triển của công nghệ và tính năng hoạt động 24/24 của GPS, một số người có thể bị hacker hoặc kẻ gian theo dõi quá trình đi lại một cách dễ dàng mà họ không hay biết. Ngoài ra, nhiều phụ huynh sử dụng thiết bị này để quản lý, theo dõi con của mình dựa trên smartwatch khiến trẻ không thoải mái, thiếu tự do. 

VI. Những câu hỏi thường gặp về hệ thống định vị GPS

1. GPS có cần Internet để hoạt động không?

Đối với A-GPS, hệ thống này cần có wifi hoặc 3G để định vị còn với các kết nối khác thì không cần Internet thiết bị vẫn sẽ định vị được. 

2. Thời tiết có ảnh hưởng đến định vị GPS không?

Gps là hệ thống được phủ sóng toàn thế giới và có thể xuyên qua các vật thể như rắn, lỏng, khí. Trong thời tiết xấu, hệ thống vẫn thu được đầy đủ các tín hiệu và không gây ảnh hưởng đến định vị GPS. 

Trên là những thông tin cần thiết và ứng dụng của hệ thống định vị GPS mà chúng tôi đã tổng hợp được. Hãy theo dõi Viettel Hà Nội để có thể biết thêm nhiều thông tin hữu ích khác.