Hệ thống định vị toàn cầu GPS

tín hiệu vô tuyến tần số thấp tới các thiết bị thu nhận. Trong số 24 vệ tinh của Bộ quốc phòng Mỹ 
nói trên, chỉ có 21 thực sự hoạt động, 3 vệ tinh còn lại là hệ thống hỗ trợ. Tín hiệu vô tuyến được 
truyền đi thường không đủ mạnh để thâm nhập vào các tòa nhà kiên cố, các hầm ngầm và hay tới 
các địa điểm dưới nước. Ngoài ra nó còn đòi hỏi tối thiểu 4 vệ tinh để đưa ra được thông tin chính 
xác về vị trí (bao gồm cả độ cao) và tốc độ của một vật. Vì hoạt động trên quỹ đạo, các vệ tinh đảm 
bảo cung cấp vị trí tại bất kỳ điểm nào trên trái đất. Vào năm 1983, Liên xô bắn rơi một máy bay 
hành khách của Hàn Quốc vì đã vi phạm không phận. Sau tai nạn này, nhu cầu định vị và dẫn 
đường cho các ứng dụng hàng không và dân dụng trở nên cấp thiết. Tổng thống Reagan đã ra lệnh 
cho quân đội Mỹ phải mở cửa một phần GPS cho các ứng dụng dân sự. Người Mỹ để tránh gây 
nguy hiểm đến các quyền lợi của Mỹ đã phát minh ra SA (dùng để tăng sai số) và bắt đầu đưa vào 
áp dụng vào năm 1990. Vào tháng 5 năm 2000, kỹ thuật quân sự Mỹ đã tiến khá xa, lúc này tổng 
thống Clinton mới tự tin ra lệnh tắt SA. Sau đó, nhu cầu máy thu GPS cá nhân và dân dụng mới 
thực sự bùng nổ.
Hình 4. Quỹ đạo bay của các vệ tinh GPS 
Cấu trúc của hệ thống định vị toàn cầu:
GPS bao gồm 3 mảng (xem hình 5) 
- Mảng người dùng: gồm người sử dụng và thiết bị thu GPS.
- Mảng kiểm soát: bao gồm các trạm trên mặt đất, chia thành trạm trung tâm và trạm con. Các trạm 
con, vận hành tự động, nhận thông tin từ vệ tinh, gửi tới cho trạm chủ. Sau đó các trạm con gửi 
thông tin đã được hiệu chỉnh trở lại, để các vệ tinh biết được vị trí của chúng trên quỹ đạo và thời 
gian truyền tín hiệu. Nhờ vậy, các vệ tinh mới có thể đảm bảo cung cấp thông tin chính xác tuyệt 
đối vào bất kỳ thời điểm nào.
- Mảng không gian: gồm các vệ tinh hoạt động bằng năng lượng mặt trời và bay trên quỹ đạo. 
Quãng thời gian tồn tại của chúng vào khoảng 10 năm và chi phí cho mỗi lần thay thế lên đến hàng 
tỷ USD. Một vệ tinh có thể truyền tín hiệu radio ở nhiều mức tần số thấp khác nhau, được gọi là L1, 
L2...Một đài phát thanh FM thường cần có công suất chừng 100.000 watt để phát sóng, nhưng một 
vệ tinh định vị toàn cầu chỉ đòi hỏi 20-50 watt để đưa tín hiệu đi xa 19.200 km.
Hình 5. Cấu trúc hệ thống GPS 

tải về 0.52 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: