NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS A Nội dung nghiên cứu I Giới thiệu GPS II Nguyên lý hoạt động GPS Nguyên lí hoạt động Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động GPS III Ứng dụng GPS I Giới thiệu GPS G Global (toàn cầu) P Positioning (Định vị) s System (Hệ thống) HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU Khái niệm: • Hệ thống định vị tồn cầu GPS ( Global Positioning System - GPS) hệ thống xác định vị trí dựa vị trí vệ tinh nhân tạo • GPS hệ thống gồm 27 vệ tinh (3 vệ tinh dự phòng) chuyển động qũi đạo chung quanh trái đất • GPS thiết kế xây dựng, vận hành quản lý Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ Phân loại: Được biến đến nhiều hệ thống: • LORAN (Long Range Navigation) : hoạt động giải tần 90-100 kHz chủ yếu dùng cho hàng hải • TACAN (Tactical Air Navigation): dùng cho qn đội Mỹ  • Với độ xác thấp VOR/DME – VHF (Omnidirectional Range/Distance Measuring Equipment ) : dùng cho hàng khơng dân dụng II Cấu tạo ngun lí hoạt động 1.Cấu tạo - Hệ thống GPS bao gồm mảng : + Mảng người dùng : Gồm người sử dụng thiết bị thu + Mảng kiểm soát : Bao gồm trạm mặt đất, chia thành trạm trung tâm trạm Các trạm con, vận hành tự động, nhận thông tin từ vệ tinh, gửi tới cho trạm chủ Trạm gửi thông tin hiệu chỉnh trở lại, để vệ tinh biết vị trí chúng quỹ đạo thời gian truyền tín hiệu + Mảng cịn lại: Gồm vệ tinh hoạt động lượng mặt trời, xếp sáu mặt phẳng quĩ đạo nghiêng 55 so với mặt phẳng xích đạo Quãng thời gian tồn chúng vào khoảng 10 năm chi phí cho lần thay lên đến hàng tỷ USD Sơ đồ minh họa mảng Nguyên lí hoạt động - Để xác định vị trí vật thể vệ tinh cần : + Đo khoảng cách tới vệ tinh + Vị trí vệ tinh - Nguyên lý xác định khoản cách dựa công thức: Quãng đường = Vận tốc x Thời gian - Vệ tinh phát tín hiệu bao gồm vị trí chúng, thời điểm phát tín hiệu - Máy thu GPS phải xác định hai thứ tối thiểu: + Vị trí vệ tinh bên + Khoảng cách máy thu GPS đến vệ tinh nói - Bằng cách phân tích sóng điện từ tần số cao tần, công suất cực thấp từ vệ tinh, máy thu GPS vệ tinh tính tốn dđược hai thứ dựa công thức cho - Về chất máy thu xác định sai lệch thời gian tín hiệu truyền từ vệ tinh thời gian máy thu nhận tính hiệu (At) - Máy thu tính tốn dựa cơng thức: S=At*c c: vận tốc ánh sáng S: vệ tinh máy thu - Sau xác định khoản cách này, vệ tinh xác định vi trí thơng qua phép định vị điểm không gian - Phép định vị điểm tính tốn giao mặt cầu khơng gian từ xác định xác vị trí máy thu GPS tức điểm cần định vị Hình ảnh miêu tả phép định vị điểm Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động GPS • Lực hút mặt trăng, mặt trời có ảnh hưởng định làm thay đổi quĩ đạo vệ tinh • Bầu khí quyến trái đất nhiều làm chậm tốc độ truyền, đặc biết sóng điên từ qua tầng điện ly đối lưu • tín hiệu phản xạ từ vật thể lớn nhà cao tầng, tạo cho máy thu sai số đến từ khoảng cách xa • Máy thu GPS phải thu nhận thơng tin từ tối thiểu vệ tinh, phối hợp thông tin với thông tin chứa Almanac để tính tốn vị trí máy thu mặt đất III Ứng dụng GPS Ứng dụng lĩnh vực giáo dục: Chương trình thiết bị Bản đồ & GIS Giáo dục (Mapping & GIS Educator) giới thiệu giải pháp đơn giản đa dạng, tạo điều kiện thuận lợi cho tổ chức giáo Ứng dụng GPS lĩnh vực Tài nguyên thiên nhiên: Công nghệ GPS GIS cho phép người quản lý cách có hiệu hơn, chi tiết cụ thể nguồn tài nguyên thiên nhiên mà người sở hữu - Ứng dụng GPS lĩnh vực quân : Các vũ khí hiện: máy bay, tên lữa, vệ tinh định hướng dựa cơng nghệ GPS - Ngồi GPS ứng dụng lĩnh vực khác: Kinh tế,Giao thông… Bài giảng đến kết thúc Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô bạn ... System (Hệ thống) HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU Khái niệm: • Hệ thống định vị tồn cầu GPS ( Global Positioning System - GPS) hệ thống xác định vị trí dựa vị trí vệ tinh nhân tạo • GPS hệ thống gồm... xác định vi trí thơng qua phép định vị điểm không gian - Phép định vị điểm tính tốn giao mặt cầu khơng gian từ xác định xác vị trí máy thu GPS tức điểm cần định vị Hình ảnh miêu tả phép định vị. .. dung nghiên cứu I Giới thiệu GPS II Nguyên lý hoạt động GPS Nguyên lí hoạt động Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động GPS III Ứng dụng GPS I Giới thiệu GPS G Global (toàn cầu) P Positioning (Định vị)