Tìm hiểu về hệ thống định vị toàn cầu GPS và ứng dụng của nó trên các thiết bị di động

Chắc chắc trong số chúng ta đã từng thoát khỏi cảnh “lạc đường” nhờ GPS trên Google Maps, GPU giúp giám sát quãng đường di chuyển của bạn và là công cụ không thể thiếu trong cuộc sống của mỗi con người. Nhưng các bạn đã biết hết về hệ thống định vị GPS chưa? Phương thức hoạt động của GPS trên điện thoại di động như thế nào? Vậy hãy cùng Điện Máy Chợ Lớn tìm hiểu nhé!

Hệ thống định vị toàn cầu GPS là gì?

GPS (tên đầy đủ trong tiếng anh là Global Positioning System) là hệ thống định vị toàn cầu, xác định vị trí dựa vào hệ thống vệ tinh. GPS được Mỹ xây dựng từ năm 1995, cho tới nay hầu như tất cả các thiết bị di động, và các thiết bị điện tử đã và đang sử dụng hệ thống này nhằm mục đích cá nhân ở một mức độ nhất định. 

Hệ thống GPS

Hệ thống GPS cung cấp nhiều dịch vụ thông tin trong các lĩnh vực khác bao gồm: Khoa học, quân sự, hàng không, dự báo thời tiết,…Bạn không phải mất phí thuê bao và không tốn một xu nào để sử dụng và thiết lập GPS cho thiết bị điện tử hay chiếc điện thoại của mình. 

Hệ thống GPS bao gồm những thành phần nào?

Hệ thống GPS bao gồm những thành phần nào?

Hệ thống GPS bao gồm 3 thành phần, và mỗi phần sẽ có mỗi chức năng khác nhau:

- Phần không gian: Đây là thành phần mang tính cốt lõi nhất, phần không gian bao gồm 1 tổ hợp vài chục vệ tinh bay quanh trái đất ở những quỹ đạo nhất định ở chiều cao 20.000km, được tính toán để điều chỉnh và phủ sóng toàn bộ mặt đất. Bất cứ điểm nào trên trái đất cũng đều có thể “ nhìn thấy” tối thiểu 4 vệ tinh. 

- Phần điều khiển: Là các trung tâm mặt đất đặt cố định và rải rác khắp thế giới, theo dõi và điều khiển hoạt động của các vệ tinh trên.

- Phần sử dụng: là thiết bị thu nhận và sử dụng tín hiệu GPS có mục đích. Thiết bị này bao gồm phần cứng để thu nhận sóng, phần mềm để giải mã sóng, tính toán, và phần giao diện.

Nguyên lý hoạt động của GPS

Nguyên lý hoạt động của GPS

Theo lý thuyết, vị trí của 1 điểm trên mặt đất sẽ tham chiếu so với vị trí của các vệ tinh và trung tâm tín hiệu trung gian trên mặt đất: Khoảng cách này sẽ được đo bằng phương pháp theo công thức như sau: 

- Quãng đường = vận tốc x thời gian. ( Ở đây vận tốc là vận tốc truyền tín hiệu, thời gian đo bằng đồng hồ nguyên tử có độ chính xác cực cao)

Vì thế, khi nhận tín hiệu từ vệ tinh, thiết bị sẽ tự tính toán ra khoảng cách giữa thiết bị và vệ tinh thông qua phương pháp trên. 

Tuy nhiên, trong một số trường hợp, GPS vẫn có thể  tính toán sai vị trí, nhưng sai số này khá ít, có thể vài mét, hoặc vài trăm mét. Sai số hiển thị trên màn hình thiết bị chỉ là sai số có thể có dựa trên phân tích tín hiệu thu nhận đc, còn thực tế thì ko ai biết đc chính xác. Bởi các vệ tinh, trái đất, và cả chúng ta đều di chuyển liên tục đồng thời trong thời gian thực.

GPS trên các thiết bị di động

GPS trên các thiết bị di động

Trên các điện thoại, máy tính bảng, smartwatch,…được tích hợp chíp xử lý và ăn ten nhận tín hiệu nhưng vẫn có thể cho ra tham số không chính xác trong một số trường hợp nhất định. Mặc dù, tỉ lệ sai số rất thấp nhưng bạn vẫn có thể an tâm sử dụng GPS trên các ứng dụng như Google Maps. 

GPS tính đến thời điểm hiện tại nhìn chung đã được tối ưu rất tốt, thậm chí bạn còn có thể thực hiện thao tác Fake GPS đến những vị trí khác nhau chỉ với vài thủ thuật đơn giản.

Ứng dụng của GPS trên điện thoại

Ứng dụng của GPS trên điện thoại

- Định vị vị trí của người dùng.

- Dẫn đường, tìm đường đi, xem bản đồ mọi nơi trên thể giới.

- Tính toán quãng đường đi, xác định vị trí khi chụp ảnh. 

Và đó là toạn bộ những thông tin cũng như phương thức hoạt động của GPS trên điện thoại iPhone và Android cũng như các thiết bị điện tử khác. Hi vọng bài viết đã mang đến những thông tin thực sự bổ ích cho các bạn.