Nghiên cứu các hệ thống tiện nghi trên ô tô hiện đại

Tại khoa Cơ Khí trường ĐH GTVT TP.HCM, việc học tập và nghiên cứu các hệ thống này trên ô tô còn mới và hạn chế. Tài liệu tham khảo cũng như các trang thiết bị thực hành sửa chữa chưa đáp ứng được nhu cầu học tập. Vì thế các học sinh, sinh viên chưa tiếp cận được nhiều với mảng đề tài này. Từ những vấn đề trên em đã được định hướng lựa chọn đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu các hệ thống tiện nghi trên ô tô hiện đại và thiết kế mô hình hệ thống phun xăng đánh lửa trên động cơ 3SFE”.

LỜI NÓI ĐẦU

Hòa trong bối cảnh phát triển chung của ngành công nghiệp thế giới Ngànhcông nghiệp ô tô ngày càng khẳng định hơn nữa vị thế vượt trội của mình so vớicác ngành công nghiệp khác Không còn đơn thuần là những chiếc xe chỉ được coinhư một phương tiện phục vụ đi lại, vận chuyển Những phiên bản xe mới lần lượt

ra đời, kết hợp giữa những bước đột phá về công nghệ kỹ thuật và những nét sángtạo thẩm mỹ tạo nên những chiếc xe đáp ứng được kỳ vọng của người tiêu dùng

Ngày nay, một chiếc xe ô tô không những phải đảm bảo về tính năng an toàncho người sử dụng mà nó còn phải đảm bảo cung cấp được các thiết bị tiện nghinhư: hệ thống âm thanh, hệ thống chống trộm, hệ thống chiếu sáng thông minh,định vị toàn cầu GPS, hệ thống an toàn… nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao củangười tiêu dùng Nhờ sự tiến bộ của khoa học công nghệ mà các hệ thống tiện nghingày càng được hoàn thiện và phát triển Đem lại sự thoải mái, dễ chịu và an toàncho người ngồi trong xe dưới mọi điều kiện thời tiết và đường xá

Ở Việt Nam, ô tô đã trở thành một phương tiện giao thông thông dụng củangười dân Các hãng xe lớn như: Toyota, Ford, Mecerdes, Honda, Daewoo,Huyndai, Nissan, Isuzu…đều đã có mặt trên thị trường Số lượng xe lắp đặt các hệthống tiện nghi được sản xuất và bán ra với số lượng ngày càng nhiều Đồng nghĩavới việc nhu cầu sửa chữa và bảo trì ngày càng lớn Từ nhu cầu đó mà yêu cầu cầnđặt ra đối với người thợ, người kỹ sư ô tô đó là phải được trang bị những kiến thứcchuyên môn về các hệ thống thiết bị và rèn luyện nâng cao trình độ tay nghề sửachữa

Tại khoa Cơ Khí trường ĐH GTVT TP.HCM, việc học tập và nghiên cứucác hệ thống này trên ô tô còn mới và hạn chế Tài liệu tham khảo cũng như cáctrang thiết bị thực hành sửa chữa chưa đáp ứng được nhu cầu học tập Vì thế cáchọc sinh, sinh viên chưa tiếp cận được nhiều với mảng đề tài này

Từ những vấn đề trên em đã được định hướng lựa chọn đề tài tốt nghiệp:

“Nghiên cứu các hệ thống tiện nghi trên ô tô hiện đại và thiết kế mô hình hệ thốngphun xăng đánh lửa trên động cơ 3S-FE”

Nhận thấy đây là một đề tài nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao Vì vậy em

đã mạnh dạn xin nhận đề tài này để tìm hiểu và nghiên cứu Trong quá trình thựchiện đề tài mặc dù gặp không ít những khó khăn nhưng được sự hướng dẫn, chỉ bảotận tình của thầy giáo Đào Xuân Mai cùng các thầy cô trong khoa và các bạn học

em đã từng bước hoàn thiện được đề tài của mình Đến nay luận tốt nghiệp của em

đã hoàn thành các mục tiêu đề ra theo đúng thời gian quy định

Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, đề tài nghiên cứu có phạm vi rộng.Nên mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng đề tài của em vẫn không tránh khỏi khiếmkhuyết và hạn chế Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các quý thầy cô

và các bạn để đề tài của em hoàn thiện hơn Em hy vọng đề tài có thể được sử dụnglàm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên yêu thích nghiên cứu tìm hiểu về các

hệ thống tiện nghi trên ô tô

Em xin chân thành cảm ơn!

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Khi nền kinh tế ngày càng phát triển, đời sống con người ngày một đượcnâng cao Sự đòi hỏi được cung cấp những gì tốt nhất là một nhu cầu chính đáng.

Một chiếc xe hiện đại ngày nay có thể được ví như một tòa nhà di động Nhưvậy có nghĩa, không thể chỉ dừng lại ở việc đảm bảo về độ an toàn, về tính hiệu quảkinh tế hay tính thẩm mỹ của một chiếc xe, mà còn cần phải đảm bảo trang bị đượcnhững hệ thống, thiết bị tiện nghi nhằm thỏa mãn nhu cầu của người tiêu dùng Vìthế đó là một trong những yêu cầu hàng đầu mà buộc các nhà thiết kế, chế tạo ô tôphải đặc biệt quan tâm

Ngày nay, việc sử dụng ô tô ở Việt Nam đã trở nên rất phổ biến Các xeđược trang bị các thiết bị tiện nghi hiện đại chiếm một số lượng ngày càng nhiều

Vì vây, các kĩ sư về lĩnh vực ô tô cần nghiên cứu và nắm vững những kiến thức cóliên quan đến các thiết bị hiện đại này

Tuy nhiên, hệ thống đánh lửa là một hệ thống rất quan trọng trong động cơ đốttrong, hiện nay có rất nhiều hệ thống đánh lửa như: hệ thống đánh lửa điều khiểnbằng vít, kiểu bán dẫn, kiểu đánh lửa sớm bằng điện tử, kiểu đánh lửa trực tiếp…

Xuất phát từ những lý do trên đây, em xin mạnh dạn nhận đề tài: “Nghiêncứu hệ thống tiện nghi trên ô tô hiện đại và thiết kế mô hình hệ thống phun xăngđiện tử và đánh lửa trên động cơ 3S-FE”

2 Mục đích nghiên cứu.

Đề tài: : “Nghiên cứu hệ thống tiện nghi trên ô tô hiện đại và thiết kế môhình hệ thống phun xăng điện tử và đánh lửa trên động cơ 3S-FE” được thực hiệnnhằm mục đích:

- Tìm hiểu chung về các hệ thống tiện nghi trên ô tô hiện đại nhằm cung cấpkiến thức cơ bản về các hệ thống này cho người học

- Tìm hiểu về các hệ thống tiện nghi trên ô tô hiện đại với nội dung tìm hiểu

về các loại cảm biến được sử dụng trong hệ thống ,cấu tạo và nguyên lý hoạtđộng của các cụm thiết bị chính

- Đưa ra và phân tích một số sơ đồ mạch điện điều khiển của từng hệ thống

- Chẩn đoán và sửa chữa những hư hỏng thường gặp trong các hệ thống ô tôtheo phương pháp sửa chữa, chẩn đoán thông thường và theo phương pháp

sử dụng hệ thống tự chẩn đoán

3 Nhiệm vụ nghiên cứu.

- Cung cấp các kiến thức cơ bản về các hệ thống tiện nghi trên ô tô hiện đạinhằm xây dựng kiến thức cơ bản và chuyên sâu cho người học

- Thực hiện phân tích các mạch điện điều khiển chính trong các hệ thống tiệnnghi giúp cho người học làm quen với việc phân tích các mạch điện trên sơđồ

- Hiểu được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống nhằm áp dụng vàothực tế phục vụ cho quá trình phát nghề nghiệp sau này

4 Phương pháp nghiên cứu.

4.1 Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết

- Nghiên cứu các tài liệu, các sách hướng dẫn về các hệ thống tiện nghi trên xe

ô tô

- Nghiên cứu trên các phần mềm: phần mềm đào tạo kỹ thuật viên Toyota

- Tra cứu trên internet

4.2 Phương pháp tìm hiểu thực tiễn hệ thống được lắp đặt trên ô tô ngày nay so với

lý thuyết đề ra

5 Các kết quả đạt được của đề tài.

- Nắm được các kiến thức trong đề tài đề ra

- Biết lắp đặt cơ bản các cụm chi tiết chính trên mô hình hệ thống điều khiểnphun xăng đánh lửa bằng ECU

6 Kết cấu của LVTN

Phần 1: Lý thuyết

Chương 1: Hệ thống âm thanh

Chương 2: Hệ thống định vị toàn cầu (GPS)

Chương 3: Hệ thống chiếu sáng thông minh

Chương 4: Hệ thống khóa cửa và điều khiển khóa cửa từ xa

Chương 5: Hệ thống EMS và hệ thống treo khí

Chương 6: Hệ thống chống trộm

Chương 7: Hệ thống mã khóa động cơ

Chương 8: Hệ thống túi khí và bộ căng đai khẩn cấp

Phần 2: Mô hình : Hệ thống phun xăng điện tử và đánh lửa trên động cơ 3S-FE

PHẦN 1: LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG ÂM THANH

1.1 KHÁI QUÁT

1.1.1 Giới thiệu

Hệ thống âm thanh là một thiết bị để tạo ra môi trường làm việc thoải mái chongười lái giống như điều hoà không khí Các bản nhạc từ đĩa CD hoặc chương trìnhphát thanh âm nhạc từ hệ thống âm thanh sẽ làm cho người lái được thoải mái.Người lái cũng cần có các thông tin về tình trạng về hệ thống giao thông cũng nhưthông tin về thời sự

Ở hệ thống âm thanh

của ô tô, người ta

trang bị chủ yếu là

chức năng thu sóng

radio và chạy băng

cassette Tuy nhiên

do tính ưu việt của

về âm lượng của âm thanh hay là thời gian trễ khi tai phải và tai trái nhận âm thanh

Vì các tai ở phía bên trái và phía bên phải của đầu, nên có thể xác định chính xáchướng của âm thanh theo phương nằm ngang nhưng không thể xác định hướng của

âm thanh theo phương thẳng đứng Ngoài ra dễ nhầm lẫn với âm thanh được phát ra

từ phía trước và phía thấp

Hệ thống âm thanh Stereo sử dụng khả năng định hướng của con người cũng như

-độ lớn và -độ trễ của âm thanh từ các loa bên trái và bên phải để tạo ra sự cảm nhận

âm thanh thực ba chiều

1.1.2 Cấu tạo

Cấu tạo của hệ thống âm thanh khác nhau tuỳ theo loại xe và cấp nội thất Trongmột số trường hợp, khách hàng lựa chọn các bộ phận của hệ thống âm thanh ở nơibán hàng, nhìn chung có các bộ phận đây

Ăng ten thu sóng Radio được truyền đi từ đài phát thanh và chuyển thành tín hiệu

âm thanh rồi gửi tới bộ khuyếch đại Phần lớn các Radio ngày nay đều có thể nhậnsóng AM/FM và có một bộ dò sóng điện tử được điều khiển bằng một máy tínhnhỏ

1.1.2.2 Máy quay băng/ đĩa CD

Máy quay băng đọc tín hiệu analog trên băng từ và gửi tín hiệu âm thanh tới bộkhuyếch đại Thiết bị này có chức năng tự động quay ngược và chức năng chọn tựđộng v.v Đầu đọc CD đọc tín hiệu số trên đĩa quang rồi thực hiện sự chuyển đổiD-A (số/Analog) và gửi âm thanh tới bộ khuyếch đại Vì sử dụng tín hiệu số nên

âm thanh của đĩa CD rõ hơn so với băng từ Một trong những thuận lợi cơ bản củađĩa CD là chúng ta có thể lựa chọn bài hát rất nhanh

1.1.2.3 Bộ khuyếch đại

Bộ khuyếch đại được dùng để khuyếch đại tín hiệu từ Radio, băng từ, đĩa CD vàgửi tín hiệu này tới các loa

1.1.2.4 Loa

Loa được dùng để chuyển tín hiệu điện đã được khuyếch đại thành dao động âmthanh trong không khí Để nghe được tín hiệu âm thanh Stereo nhất thiết phải có 2loa

1.1.3 Các đặc điểm

Hệ thống âm thanh trên ô tô cũng nhhệ thống âm thanh ở trong nhà Tuy nhiên hệthống âm thanh sử dụng trên ô tô có điều kiện làm việc khó khăn hơn Sau đây làmột số đặc điểm của hệ thống âm thanh này

1.1.3.1 Hệ thống sử dụng điện ắc qui của ô tô

Hệ thống âm thanh ô tô sử dụng điện từ ắc qui của xe Điện áp của hệ thống là 12 V(hoặc 24V)

1.1.3.2 Hệ thống phải chịu tác động của giao động xe và bụi

Hệ thống âm thanh trên ô tô được thiết kế để chịu các dao động và bụi bặm khi xechạy trên đường xấu.v.v

1.1.3.3 Độ nhạy của hệ thống rất tốt

Bộ thu sóng Radio được thiết kế có độ nhạy cao để có thể nhận được tín hiệu khi xechạy qua khu vực có sóng Radio yếu Độ mạnh của sóng Radio thay đổi tuỳ theo vịtrí Thiết bị thu sóng Radio được trang bị một mạch (AGC) để điều chỉnh sự thayđổi này

1.1.3.4 Dễ điều khiển

Hệ thống âm thanh trên ô tô được điều khiển rất dễ dàng khi lái xe Bộ thu sóngRadio có cơ cấu nút bấm và chức năng tự động dò sóng

1.1.3.5 Độ nhạy cảm thấp với các nhiễu điện

Trên ô tô có rất nhiều thiết bị như hệ thống đánh lửa, hệ thống nạp và motor có thểtạo ra nhiễu điện Hệ thống âm thanh trên ô tô có rất nhiều mạch điện tử để ngănkhông cho những nhiễu điện này lọt vào hệ thống

1.1.3.6 Ít nhạy cảm với khí hậu nóng lạnh

Nhiệt độ bên trong cabin về mùa hè rất cao (trên 800C) Mặt khác nhiệt độ bêntrong cabin về mùa đông lại rất thấp (dưới -200C) Hệ thống âm thanh trên ô tôđược thiết kế để làm việc tốt trong sự thay đổi nhiệt độ rộng này

1.2 RADIO

1.2.1 Khái quát

Máy thu Radio lựa chọn chương trình mong muốn từ rất nhiều đài phát Trong dảisóng phát thanh, Radio đó có băng AM và FM Máy thu sẽ nhận các sóng này vàphân biệt giữa băng AM và FM, máy thu Radio có thể nhận cả các sóng thuộc băng

AM và FM có hai núm dò sóng cho các băng AM và FM Việc lựa chọn các băngnày được thực hiện bằng một núm điều khiển Vì ôtô di chuyển qua rất nhiều vị trínhư thành phố, thị trấn, nông thôn và miền núi nên độ mạnh của sóng Radio màmáy thu nhận được qua ăng ten cũng thay đổi rất lớn Do đó hệ thống Radio trên xephải có độ nhạy cao để có thể nhận được tín hiệu Radio ở những nơi che khuất bởicác toà nhà hoặc các ngọn núi Việc giảm nhiễu không cần thiết được điều chỉnhbởi các mạch AGC-ATC-ASC

1.2.2 Chức năng của Radio

Ngoài việc lựa chọn các chương trình phát thanh thông qua ăng ten Radio còn loại

bỏ những sóng mang tín hiệu điện (sóng mang + tín hiệu âm thanh) để tạo ra tínhiệu âm thanh Quá trình này được gọi là sự giải điều biến Tín hiệu âm thanh của

âm nhạc và giọng nói truyền từ đài phát được trộn với sóng mang và trở thành tínhiệu điều biến

Do đó để chuyển tín hiệu này thành tín hiệu âm nhạc và giọng nói, cần thiết phảiloại bỏ sóng mang và chỉ giữ lại tín hiệu âm thanh Vì việc phát sóng FM sử dụngphương pháp Stereo nên tín hiệu khác nhau giữa bên phải và bên trái được truyền

đi Do đó, máy thu Radio FM cũng phải có chức năng để phân biệt tín hiệu đượctổng hợp đối với bên trái và bên phải

Vì tín hiệu âm thanh do máy thu nhận được là rất yếu nên cần có bộ khuyếch đại đểkhuyếch đại tín hiệu này đủ cho loa phát ra âm thanh.Bộ khuyếch đại này có thểđược đặt ngay trong máy thu mà cũng có thể để rời giống bộ Stereo

1.2.3 Băng sóng AM và FM

Việc phát các sóng ở băng AM và FM khác nhau ở phương pháp điều biến (phươngpháp trộn giữa tín hiệu âm thanh và sóng mang) AM là chữ viết tắt của điều biếntheo biên độ tức là thay đổi biên độ của sóng mang theo tín hiệu âm thanh FM làchữ viết tắt của điều biến theo tần số tức là biến đổi tần số sóng mang theo tín hiệu

âm thanh

Ta thấy có một số sự khác nhau sau đây khi so sánh sóng phát thanh AM và FM

- Sóng FM có chất lượng âm thanh tốt ít tiếng ồn hơn so với sóng AM Tất cả cácsóng FM đều là sóng Stereo còn sóng AM là sóng mônô ngoại trừ một số đài phátthanh (hoặc chương trình).

- Sóng AM sử dụng sóng trung và FM sử dụng các sóng có tần số cao Diện tíchphủ sóng của sóng AM rộng hơn so với sóng FM

 Chức năng của Radio

1 Chức năng thiết lập trước chương trình

Bằng cách lưu trữ sóng phát thanh vào nút đặt trước “Preset”, người sử dụng có thểlựa chọn chương trình mà mình thích bằng cách nhấn vào nút này

2 Chức năng tìm kiếm tự động (SEEK)

Bằng cách ấn vào nút chọn sóng, các tần số nhận được sẽ thay đổi theo thứ tự Khi

hệ thống xác định được độ mạnh nhất định của sóng Radio nhận được nó sẽ dừngviệc tìm kiếm và phát ra chương trình của đài phát

dựng lên hạ xuống khi bật và tắt công tắc Loại Ăngten in sẵn ở kính sau có sơn dẫnđiện trên kính sau Đặc điểm của loại Ăngten này là không phải nâng lên hạ xuốngnhư Ăngten cần, không gây nhiễu do gió và tuổi thọ cao không bị gấp hoặc cọ sát

1.2.5 Ăng ten và độ nhạy thu sóng

Sóng Radio do ăngten bắt được là những tín hiệu điện có cường độ điện rất yếuđược truyền tới Radio thông qua cuộn dây điện gọi là cáp đồng trục Để thu đượcsóng Radio vào ăng ten, chiều dài của nó phải bằng nửa chiều dài bước sóng củaRadio (Ví dụ khi đài phát sóng ở băng sóng AM với tần số1300 KHz, thì Ăngtencần phải có chiều dài là 115 m ) Không thể đặt một ăngten dài như vậy trong ôtô,nhưng ăngten trang bị trên ô tô cần phải dài tới mức có thể được Khi dùng ăngtencần, để nghe được âm thanh có chất lượng tốt thì cần phải kéo dài hết ăngten Trongtrường hợp Ăngten in sẵn ở kính sau, ngay cả một vết xước nhỏ ở chỗ in cũng làmcho độ nhạy giảm đi

1.2.6 Ăng ten và tiếng ồn

Tín hiệu điện do ăngten bắt được đi vào radio thông qua lõi dây của cáp đồng trục.Nếu có bất kỳ một âm thanh nào khác ngoài sóng radio được đưa vào thì sẽ cónhiễu trong radio và việc nghe chương trình radio sẽ rất khó khăn Các trang thiết

bị điện trên xe như hệ thống đánh lửa, hệ thống nạp và motor điện tạo ra rất nhiềunhiễu khác nhau Để ngăn nhiễu này lõi dây của cáp đồng trục được bọc một lớpbảo vệ Lớp bảo vệ dạng lới này ngăn chặn nhiễu và tiếp đất

Ăngten in trên kính

Đây là loại ăngten được in trên kính hậu của xe Các tín hiệu điện được ăngten thuđược phải được khuyếch đại bởi bộ khuyếch đại do nguyên nhân sau đây:

- Độ nhạy của loại ăng ten này kém hơn Ăngten cần

- Khoảng cách giữa Ăngten và radio lớn và tín hiệu nhận được yếu

Ăngten FM linh hoạt

Hệ thống Ăngten này duy trì tình trạng thu tín hiệu tốt bằng cách kết hợp hai ăngten

để loại bỏ tình trạng nhận tín hiệu xấu như tín hiệu tăng dần hoặc giảm dần Nhìnchung loại ăng ten này có một ăng ten chính và một ăng ten phụ Khi độ nhạy củaăngten chính kém thì hệ thống sẽ so sánh độ nhạy giữa ăng ten chính và ăng ten phụ

để chọn ra độ nhạy tốt hơn

Ăngten trên trần xe

Ăngten trần xe chỉ dài bằng 1/8 ăngten cần thông thường do đó nó không chạm vào đường hầm hoặc cửa ra vào chỗ đỗ xe Để nâng cao độ nhạy, một bộ khuyếch đại ăngten được lắp đặt lên đế của ăngten do đó nó có thể nhận sóng radio tốt như các ăngten cần thông thường

Đây là loại ăng ten có thể tháo rời Khi ăngten bị hỏng có thể tháo ra bằng cách vặn ngược theo kim đồng hồ

1.2.7 Những vấn đề về thu sóng radio

Vì radio của xe phụ thuộc vào chiều dài Ăngten và nhiễu của xe, nên diện tích phủsóng mà xe có thể nhận được các chương trình của đài phát là rất nhỏ Nhiễu ở đây

là nhiễu xung Nhìn chung sóng FM cho ta chất lượng âm thanh tốt Tuy nhiên, vì ô

tô cũng hoạt động ở những nơi mà sóng radio yếu nên điều này không phải lúc nàocũng đúng

- Sóng phát thanh AM

Sóng phát thanh AM dễ ảnh hưởng bởi nhiễu xung quanh Nếu có tia lửa điện ở nơi

có sóng radio hoặc ở những nơi như gần tín hiệu giao thông, đường dây điện hoặcđường tầu đi, thì dễ gây ra nhiễu Ngoài ra, hệ thống âm thanh ô tô cũng dễ ảnhhưởng bởi nhiễu điện tạo ra bởi các bộ phận của ô tô nơi có lắp đặt hệ thống âmthanh như bugi, cuộn dây đánh lửa và máy phát điện Các nhiễu từ các hiện tựnhiên hoặc các nguồn khác thì có thể dễ dàng tránh được

Khi dòng điện chạy trong các thiết bị điện (đặc biệt là các cuộn dây) mà các thiết bịnày được đóng ngắt bằng các công tắc hay relay, thì tia lửa điện sẽ được tạo ra giữacác điểm tiếp xúc Các tia lửa này tạo ra các xung điện không mong muốn gọi làhoặc "nhiễu" sẽ được bổ sung vào dòng điện đang chạy trong dây dẫn nối với cáctiếp điểm của công tắc hay relay Các nguồn gây nhiễu khác có thể là máy phát điệnxoay chiều, các dòng điện xung được tạo ra từ ECU động cơ.v.v Những nhiễu điệnnày có ảnh hưởng ngược lại tới hệ thống âm thanh ô tô, gây ra nhiễu ở loa

Các biện pháp chống nhiễu tiếng ồn

1 Hệ thống đánh lửa

Điện áp cao được tạo ra từ cuộn cao áp được truyền tới bugi thông qua các dây cao

áp Điện áp cao này tạo ra xung nhiễu rất mạnh ở cuộn dây cao áp và bugi Nhiễuđiện này lan tỏa vào nắp capô và từ đó đi vào ăngten radio Để ngăn chặn việc tạo

ra nhiễu này, các biện pháp sau đây cần phải được thực hiện

• Dây cao áp

Dùng lõi trở kháng hoặc lõi cuốn làm lõi của dây cao áp để chuyển thành phầnnhiễu này của dòng điện thành nhiệt năng

• Các bugi loại có điện trở

Một điện trở được cấy vào lõi của bugi để giảm nhẹ thành phần nhiễu điện

• Tiếp mát nắp capô

Người ta dùng giảm chấn nắp capô làm bằng cao su dẫn điện để nối nắp capô vớithân xe

Một số xe có trang bị bộ lọc nhiễu điện cho cuộn đánh lửa trên động cơ.

2 Còi

Khi còi hoạt động, tạo ra nhiễu điện tại các điểm đóng ngắt còi Để giảm nhiễu điệnnày, người ta lắp một biến trở song song với tiếp điểm còi

3 Motor gạt nước

Khi motor gạt nước hoạt động, tạo ra nhiễu điện tại chổi than của motor

Do nhiễu điện tạo ra ở chổi than, nên phải lắp một tụ điện trong mạch điện Nhiễuđiện được hấp thụ bởi điện trở và chuyển thành nhiệt Ở một số xe, cuộn cảm ứngđược nối vào bên ngoài motor

4 Bộ tạo nháy đèn xinhan

Khi bộ tạo nháy đèn xinhan hoạt động, tiếp điểm relay của bộ tạo nháy đóng mở liên tục Kết quả là tạo ra nhiễu điện ở tiếp điểm relay và cuộn dây

Người ta nối một tụ điện để ngăn không cho nhiễu điện tạo ra trong mạch cung cấp điện

Hiện sóng phát thanh yếu dần

Về ban đêm khi phản xạ của tầng điện li trở nên mạnh hơn, sóng phản xạ và sónglan truyền trực tiếp từ ăng ten của đài phát gây nhiễu lẫn nhau và âm thanh củagiọng nói có thể thay đổi Hiện này gọi là hiện tín hiệu sóng giảm dần Vì sự phản

xạ của tầng điện ly làm cho khu vực phủ sóng của sóng phát thanh AM trở nên rộnghơn tín hiệu từ đài phát thanh có thể gây nhiễu

- Sóng phát thanh FM

Sóng phát thanh FM khác với sóng phát thanh AM Sự ảnh hưởng của nhiễu trongkhu vực phủ sóng là rất thấp và không có phản xạ của tầng điện ly Kết quả là hiệntín hiệu sóng giảm dần không xảy ra nhưng hiện nhiễu nhâm thanh giảm dần hoặchiện sóng phản xạ có thể xảy ra

Hiện âm thanh giảm dần

Vì tần số của sóng radio FM cao nên nó bị phản xạ bởi đồi núi hoặc các công trìnhbằng bê tông Khi ô tô chạy trong các khu vực này sóng radio trở nên rất yếu, âmthanh có thể mất đột ngột và nhiễu nặng có thể xảy ra Hiện này được gọi là hiệnsóng âm thanh giảm dần

Hiện đa đường truyền do phản xạ

Khi nhận sóng phát thanh FM, sóng radio được truyền trực tiếp từ ăng ten của đàiphát và phản xạ bởi các vật cản rồi truyền tới máy thu Sóng trực tiếp và sóng phản

xạ cùng truyền một lúc Chúng gây nhiễu lẫn nhau và do đó tạo ra nhiễu cũng như

sự méo mó tín hiệu Hiện này gọi là hiện đa đường truyền do phản xạ

1.3 BỘ KHUYẾCH ĐẠI VÀ LOA

Bộ khuếch đại gồm có khuyếch đại điều khiển (cũng thường gọi là khuyếch đại sơbộ) và khuyếch đại công suất (cũng còn gọi là khuyếch đại chính) Một số bộkhuyếch đại được thiết kế độc lập một số được đặt ngay trong máy thu và máy quaybăng

Trong sóng phát thanh Stereo, có hai loại tín hiệu do vậy cần phải có hai bộkhuyếch đại Đối với loại bốn loa thì hệ thống Stereo cần phải có bốn bộ khuyếchđại

- Bộ khuyếch đại điều khiển

Bộ khuyếch đại điều khiển được dùng để điều khiển khuyếch đại công suất Nóđược đặt trước khuyếch đại công suất Nó chuyển mạch tín hiệu đầu vào giữa radio

và máy quay băng và điều khiển âm lượng, cân bằng âm thanh, tông giọng v.v

Nhìn chung việc điều khiển tông giọng gồm có hai loại là giọng trầm và giọng cao.Trong trường hợp này độ mạnh của giọng trầm và giọng cao có thể điều khiển độclập

- Khuyếch đại công suất

Bộ khuyếch đại công suất khuyếch đại tín hiệu từ bộ khuyếch đại điều khiển vớimột hệ số ổn định và phát thanh ở loa Do đó khi tín hiệu từ bộ khuyếch đại điềukhiển yếu, thì âm thanh ở loa cũng yếu khi tín hiệu từ bộ khuyếch đại điều khiểnkhoẻ, thì âm thanh ở loa cũng to

Công suất của bộ khuyếch đại cho biết mức độ âm thanh to nhỏ mà loa có thể phát

ra và được đo bằng đơn vị oát (W) Do đó, công suất càng cao thì âm thanh cànglớn Ở hệ thống âm thanh trên ôtô công suất cần thiết để người lái có thể nghe đượcchỉ là vài oát nhưng người ta dùng bộ khuyếch đại tới 20-30 oát Đó là vì sử dụng

bộ khuyếch đại có công suất lớn sẽ làm cho âm thanh ít bị méo và dễ chịu

1 3.2 Loa

Loa chuyển tín hiệu được khuyếch đại ở bộ khuyếch đại thành âm thanh Hệ thốngloa gồm có loa ở dải tần số thấp (âm trầm), loa ở dải tần số trung, loa ở dải tần sốcao và loa ở toàn bộ dải tần (Loa toàn tần) Ngoài ra còn có các loa hai màng và loa

ba màng: Loa hai màng, thì tách tần số phát lại thành hai dải từ thấp đến trung bình

và cao và âm thanh ở loa tần số thấp và loa tần số cao để tạo ra âm thanh chất lượngcao ở một loa Mặt khác loa có ba màng tách tần số thành ba dải thấp, trung bình và cao

Lực từ trường tạo ra bởi nam châm được truyền tới đĩa thép và cực trung tâm và

được truyền dẫn qua khoảng trống hình trụ giữa các cực Mặt khác có một cuộn dâychuyển động lên xuống tự do trong khoảng trống này Cuộn dây chuyển động nàyđược nối với màng loa Khi tín hiệu (dòng điện) được khuyếch đại bởi cuộn dâychuyển động đi qua, thì cuộn dây động chuyển động lên xuống theo dòng điện vàtạo ra âm thanh

- Trở kháng của loa

Trở kháng của loa là giá trị điện trở của loa ứng với tín hiệu đầu vào và có thể nhìnthấy ở phía cực đầu vào Giá trị này cho thấy đặc tính được chỉ ra ở đồ thị bên trái

và nó đạt giá trị cực đại ở một điểm nhất định ở dải tần số thấp Trở kháng mà tần

số của nó cao hơn tần số cực đại và trở kháng có giá trị thấp nhất đầu tiên được gọi

là trở kháng danh nghĩa

Nhìn chung, các giá trị trở kháng là 4 và 8 là phổ biến và cần thiết để đáp ứngvới trở kháng ra từ bộ khuyếch đại

- Đầu vào cực đại cho phép

Đây là một chỉ số về giới hạn công suất đầu ra tức thời cực đại mà với công suấtnày không làm rách loa, đơn vị của nó là oát (W) Do đó chỉ số này càng lớn, thìthiết bị càng có khả năng chịu được dòng điện lớn Nếu giá trị đầu vào cực đại chophép quá nhỏ thì loa rất rễ hỏng Do đó khi lắp đặt loa hoặc bộ khuyếch đại phi tiêuchuẩn thì phải tiến hành thao tác rất cẩn thận

1.4 MÁY QUAY BĂNG

Máy quay băng gồm có mạch điện để chuyển âm nhạc hoặc giọng nói ghi trên băng

từ ở dạng tín hiệu từ thành tín hiệu điện và cơ cấu để dẫn động băng Cấu tạo cơ

bản của máy quay băng có thể nghe nhạc ở dạng âm thanh Stereo cũng giống như máy phát thanh sóng FM Rất nhiều máy quay băng là một thiết bị được trang bịkèm với bộ khuyếch đại, radio sóng AM/FM, đầu đọc đĩa CD v.v…

-Âm nhạc hay giọng nói được chuyển thành tín hiệu điện nhờ một Micrôphôn và đavào máy quay băng Máy quay băng ghi những tín hiệu điện này lên băng cassette ởdạng tín hiệu từ Khi mở băng cát sét đã ghi này trên máy quay băng, thì tín hiệu từcủa băng cát sét được chuyển thành tín hiệu điện Tín hiệu này được khuyếch đạibởi bộ khuyếch đại và truyền tới loa tạo thành âm thanh với một công suất nào đó

1.4.1 Phát lại

Việc phát lại băng cát sét ngược lại với quá trình thu nhưng sử dụng cùng một cơcấu như khi thu băng Để băng từ đã ghi tiếp xúc với đầu từ và cho băng từ chạyqua đầu từ với một tốc độ không đổi như khi thu sẽ tạo ra một lực điện động tỷ lệvới lực từ và hướng của từ trường trong cuộn dây của đầu từ Sóng tín hiệu của lựcđiện động sẽ giống với tín hiệu âm thanh của quá trình ghi Tín hiệu này đượckhuyếch đại bởi bộ khuyếch đại rồi truyền tới loa rồi phát ra âm thanh

1.4 2 Cơ cấu kéo băng của máy quay băng

Để phát lại một cách chính xác âm thanh đã ghi thì cần phải kéo băng cát sét vớimột tốc độ không đổi (4,76 cm/giây) Cơ cấu kéo băng cát sét với tốc độ không đổi,tời kéo đang quay một tốc độ không đổi, tỳ băng bằng một con lăn cao su (con lăntỳ) và kéo băng ra từ ống cuộn phía nhả băng Một cơ cấu phanh được bố trí ở ống

nhả băng và cơ căng cũng được bố trí ở đây để tránh làm tuột băng ống cuộn băngphải kéo băng bằng tời kéo mà không để chùng băng Tuy nhiên, vì tốc độ quay ởphía kéo băng thay đổi theo lượng băng kéo, nên khớp nối truyền chuyển động quaytới ống cuộn băng trong khi lực kéo của motor bị trợt và do đó băng được cuộn lạivới một tốc độ không đổi

1.4.3 Băng cát sét

Có nhiều loại băng cát sét khác nhau nhđược chỉ ra ở bên trái Để sử dụng hiệu quảbăng, cần phải lắp bộ cân bằng (thiết bị hiệu chỉnh) vào máy quay băng Loại băngcassette được chỉ ra trên thân máy, nhưng nó được phân biệt bởi lỗ phát hiện Khibăng cát sét được đưa vào rãnh, thì máy quay băng tự động xác định và đóng mạchcủa bộ cân bằng

1.5 ĐẦU CD

1.5.1 Khái quát

Đầu đĩa CD có thể là một dạng máy chuyển đổi D/A để chuyển các tín hiệu âmnhạc và giọng nói được ghi ở dạng kỹ thuật số trên đĩa CD thành tín hiệu analognguyên bản Vì tín hiệu số không bị suy biến trong quá trình điều chế tín hiệu, việclặp lại quá trình ghi sẽ làm cho hệ số S/N không bị xấu đi như tín hiệu analog và do

đó không làm giảm dải làm việc hiệu quả

1.5.2 Đĩa CD

“CD” là một ký hiệu tiêu chuẩn được thống nhất toàn cầu được dán vào bên trái Do

đó đĩa CD hoặc đầu đọc đĩa CD mà không có dấu này, thì nó không phải là đĩa tiêuchuẩn CD là một đĩa có đường kính ngoài 120 mm (hoặc 80 mm) và dày 1,2 mm

và là một bộ ghi loại gọn gồm 3 lớp: nhựa trong suốt (Pôly cacbonnat), lớp màngphản quang bằng nhôm và màng bảo vệ bằng nhựa

Các dữ liệu về âm nhạc được ghi ở dạng số và được thể hiện bởi sự hiện diện vàvắng, có hoặc không có các lỗ Mỗi lỗ rộng 0,5 µm và dài từ 0,9 tới 3,3 µm và sâu0,11 µm và hình thành nên đường xoắn ngược chiều kim đồng hồ từ trong ra ngoàiđĩa Ở điểm bắt đầu cửa đường (trong cùng) là nội dung đĩa (tổng số bài hát, tổng sốthời gian, vị trí của mỗi bài hát v.v.) tức là tóm tắt các số liệu về âm nhạc được ghitrên đĩa CD Số lượng đường và thời gian được thể hiện và sự lựa chọn cũng như -tìm kiếm bài hát cũng được thực hiện theo những thông tin này

1.5.3 Nguyên lý hoạt động của đầu CD

- Khái quát

Đầu CD đọc tín hiệu điện theo cường độ của ánh sáng phản chiếu bằng cách phát ramột tia laze lên các lỗ của tín hiệu số được ghi trên đĩa CD

- Đầu đọc quang học

Đầu đọc quang học là một chi tiết nó sẽ phát ra chính xác một tia laze vào các hốc(lỗ) trên đĩa CD và nhận ánh sáng phản xạ Khi tia laze đập vào vị trí không có hốcgần như 100% tia sáng bị phản xạ và quay trở về điốt quang Tuy nhiên, khi tia lazeđập vào hốc nên chỉ khoảng 30% tia sáng quay trở về điốt quang Cường độ của ánhsáng nhận được bởi điốt quang và dòng điện tạo ra được sử dụng như là những tínhiệu âm thanh

- Servo kiểm tra đầu đọc quang học

Servo kiểm tra đầu đọc quang học được sử dụng để kiểm tra đầu đọc quang học trêncác rãnh của đĩa CD theo chiều quay của đĩa và luôn giữ cho các thấu kính hội tụ ởtrong phạm vi hiệu chỉnh của servo kiểm tra Nó cũng có chức năng để dịch chuyểnmột cách nhanh chóng đầu đọc quang học tới đường rãnh cần tìm khi tìm kiếm

- Servo CLV (vận tốc dài không đổi)

Trên đĩa CD, các dữ liệu về âm nhạc được ghi với vận tốc dài không đổi Vì vậy,khi đọc các tín hiệu cần phải điều khiển tín hiệu đi qua đầu đọc quang học với tốc

độ không đổi bằng cách thay đổi vận tốc quay của đĩa CD Khi đầu đọc quang học ở

vị trí sau cùng của đĩa CD, thì vận tốc cao (500 vòng/phút) và khi đầu đọc ở ngoàicùng của đĩa CD, thì vận tốc góc thấp (200 vòng/phút) Servo CLV hoạt động đểvận tốc dài không đổi nhờ tín hiệu tổng hợp ghi trên đĩa CD

- Quá trình xử lý dữ liệu

Đĩa CD sử dụng một mạch hiệu chỉnh đặc biệt để điều chỉnh hay bù và chuyển đổitín hiệu analog khi thực hiện việc phát lại ngay cả khi có vết xước nhỏ hay tạp chấtngoại lai ghi trên đĩa

1.6 CHỐNG TRỘM CHO HỆ THỐNG ÂM THANH

1.6.1 Khái quát

Tuỳ theo từng nước và từng kiểu xe bộ phận radio cát sét có thể được trang bị một

hệ thống chống trộm "ANTI SYSTEM" (hệ thống chống trộm) được in ở cửa băngcát sét của bộ phận radio cát sét Để chống mất trộm radio, hệ thống được thiết kếsao cho nó không thể hoạt động được nếu bị lấy trộm và tháo ra khỏi xe Hệ thốngnày hoạt động khi chúng ta đa vào 3 số chứng minh (ID) (không có số ID nào được

đa ra (ở) thời điểm chuyên trở cho nên hệ thống không làm việc) khi radio bị ngắtđiện nó sẽ không hoạt động cho đến khi mã số ID đúng được nạp lại vào Vì vậycán bộ kỹ thuật phải tìm được số ID của khách hàng trước khi tháo các cực của ắcqui hoặc radio để sửa chữa

Một số thiết bị chống trộm có bảng điều khiển có thể tháo rời

1.6.2 Chỉ báo của LCD (màng tinh thể lỏng)

Có thể xác định tình trạng làm việc của thiết bị chống trộm nhờ màng tinh thể lỏngLCD radio cát sét khi xoay khoá điện từ vị trí LOCK sang vị trí ACC

(1) Không hiển thị (không chiếu sáng phía sau)

Không nhập số ID Radio hay cát sét có thể hoạt động bình thường (khi hệ thống

âm thanh ngắt)

(2) “SEC” hiển thị trong vài giây

Số ID được nhập Radio hay cát sét có thể hoạt động bình thường

(3) “SEC” hiển thị liên tục

Số ID được nhập và điện ắc qui tới radio (cho bộ nhớ) bị cắt (tình trạng hoạt độngcủa hệ thống chống trộm) Nếu số ID được nhập đúng thì radio hay cát sét có thểhoạt động bình thường

(4) “Err” hiển thị lỗi

Để bỏ việc thiết lập tình trạng làm việc của hệ thống chống trộm,cần phải nhập số

ID vào Tuy nhiên nếu có lỗi xảy ra ở giai đoạn này thì "Err" hiển thị

(5) “HELP” hiển thị liên tục

Số ID được xác lập và điện ắc qui tới radio (cho bộ nhớ) bị cắt (Tình trạng làm việc của hệ thống chống trộm)

Số ID sai được nhập10 lần hoặc nhiều hơn

Trong trường hợp này, phải sửa chữa radio ở chạm sửa chữa radio tiêu chuẩn

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU (GPS)

2.1 Giới thiệu về hệ thống định vị toàn cầu GPS.

Từ khi hệ thống GPS ra đơi đã mang lại nhiều ứng dụng có ý nghĩa to lơn trongđời sống xã hội Dẫn đường cũng là một ứng dụng cơ bản và rộng rãi nhất dựa trênnền tảng vệ tinh Hiện nay, dẫn đường vệ tinh giúp định hướng cho các con tàu trênđại dương mênh mông, hỗ trợ máy bay trên bầu trời bao la, nhưng phổ biến nhất lại

là các ứng dụng trong xe hơi

(Hệ thống GPS được kết nối với màn hình của xe hơi)

Cơ sở hạ tầng đảm bảo cho việc dẫn đường chính là các vệ tinh, mà phổ biếnnhất là hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System) Hệ thống nàyban đầu do Bộ Quốc phòng Mỹ xây dựng để phục vụ cho các mục đích quân sự, saunày đã mở rộng ra các hoạt động dân sinh Tại các nước phát triển như Mỹ và Tây

Âu, người ta đã biết đến lợi ích to lớn của GPS trong giao thông Xe hơi có dẫnđường vệ tinh, radio vệ tinh đã trở nên thông dụng với người tiêu dùng

Ngoài các vệ tinh, để đảm bảo dẫn đường cho các phương tiện giao thông,nhất thiết phải xây dựng cơ sở dữ liệu về đường sá và lưu trữ trong các thiết bịchuyên dụng Ở nước ta, do cơ sở dữ liệu giao thông vẫn chưa xây dựng được cũngnhư nhiều hạn chế về công nghệ và kỹ thuật khác nên chưa thể ứng dụng dẫn đường

vệ tinh trên xe hơi được Các mẫu xe đắt tiền ở Việt Nam hiện nay chưa có cácchức năng dẫn đường hoặc có nhưng không sử dụng được

Ngày nay các hệ thống dẫn đường vệ tinh trên xe hơi đang được nhiều công

ty đầu tư phát triển đảm bảo, dễ dàng vận hành cũng như giá thành hạ Các công tynhư Sony, Alpine, Pioneer, Magellan, Clarion… đã trở thành tên tuổi quen thuộcsản xuất các trang bị dẫn đường trên xe hơi

Hệ thống dẫn đường trên xe hơi (Automotive Navigation System) là một hệ

thống dẫn đường vệ tinh được thiết kế để dùng trên xe hơi Không giống như GPS,

hệ thống này sử dụng dữ liệu thu nhận để xác định vị trí của xe trên đường đã đượclưu sẵn trong cơ sở dữ liệu

(Hệ thông GPS xác định con đường và vị trí của xe trên đường)

Việc dẫn đường bằng la bàn cũng được bổ sung thêm, sử dụng các dữ liệu vềkhoảng cách từ các cảm biến lắp trên hệ thống truyền động và la bàn để tăng thêm

độ tin cậy trong trường hợp tín hiệu GPS bị mất hoặc nhiễu khi chạy trong các hẻmnúi và trong hầm

Honda là hãng đầu tiên đưa ra hệ thống dẫn đường trên xe hơi từ năm 1983,chiếc Acura Legend năm 1990 Hệ thống analog này sử dụng các máy đo gia tốc đểxác định vị trí của xe, vì lúc đó GPS vẫn chưa ra đời Hãng Pioneer đưa ra hệ thốngdẫn đường xe hơi đầu tiên dựa trên cơ sở GPS năm vào 1990 Magellan, một nhàsản xuất hệ thống dẫn đường GPS, cũng cho ra mắt hệ thống dẫn đường xe hơi GPStại thị trường Mỹ năm 1995

Hiện nay, các thiết bị dẫn đường thường được các hãng xe lắp theo một loạitrang bị tiêu chuẩn trên các mẫu xe đắt tiền Trên các model thông thường, chứcnăng dẫn đường vệ tinh là tùy chọn Đối với những chiếc xe có tích hợp GPS tiêuchuẩn thì có thể sử dụng ngay màn hình LCD để thực hiện các thao tác và quan sátđường đi Một máy tính trung tâm có dung lượng ổ cứng hoặc đầu đọc CD/DVDđược dùng để điều khiển và lưu trữ các cơ sở dữ liệu giao thông Đối với các xekhông có trang bị dẫn đường vệ tinh, khách hàng vẫn có thể mua một bộ riêng đểlắp Chỉ cần đấu nối nguồn và vài thao tác điều chỉnh đơn giản là có thể sử dụngđược ngay Toàn bộ cơ sở dữ liệu đường xá, phần mềm và giao diện được tích hợptrong một khối gọn gàng lắp trên bảng điều khiển

Hiện nay, một số điện thoại di động (chủ yếu là smartphone) được tích hợpthêm chức năng GPS, có thể hoạt động như một hệ thống dẫn đường trên xe hơi.Một trong những loại đang khá phổ biến hiện nay tại Mỹ là VZ Navigator của Công

ty Verion Wireless Hệ thống này sử dụng công nghệ gpsOne để xác định vị trí củangười, sau đó sử dụng các kết nối của điện thoại để download bản đồ và tính toántuyến đường Một hệ thống tương tự cũng đang được bán dùng trên hầu hết cácđiện thoại di động có thể kết nối với các máy thu GPS ngoại vi (thông qua cổngBlưuetooth hoặc cổng nối tiếp)

Như vậy vấn đề quan trọng nhất đối với các nước đang phát triển là xây dựng

cơ sở dữ liệu giao thông Đây là dạng bản đồ vector của các địa điểm và khu vựcđược quan tâm Tên đường phố hoặc số nhà được mã hóa thành các tọa độ địa lý vànhư thế, người sử dụng có thể tìm một cách chính xác điểm đến bằng địa chỉ thôngthường Các điểm cần quan tâm cũng được ghi nhớ bao gồm các trạm xăng, điểm

đỗ xe công cộng, đồn cảnh sát, khách sạn, nhà hàng… Các dữ liệu này hoàn toàn cóthể được người sử dụng bổ sung thêm hoặc có thể cập nhật thông qua Internet WiFi

Cơ sở dữ liệu có thể được lưu trữ trong ROM, đĩa CD, DVD hoặc trong các

bộ nhớ flash memory hay ổ đĩa cứng Việc lưu trữ trong ROM thường được các nhàsản xuất lập trình sẵn và khó thay đổi Với công nghệ tin học phát triển như hiệnnay, đĩa cứng, flash memory, CD và DVD được sử dụng rất rộng rãi vì chúng dễdàng lập trình lại và nâng cấp thông qua máy tính hoặc mạng không dây

Bên cạnh ứng dụng dẫn đường, hệ thống định vị toàn cầu GPS còn có thể sửdụng cho các mục đích giải trí và đảm bảo an ninh cho xe hơi Trong hầu hết các xehơi loại trung bình ở Bắc Mỹ đều được trang bị hệ thống radio vệ tinh SiriusSatellite Radio giúp khách hàng nghe các thông tin giải trí, tin tức, dự báo thời tiếtvới số lượng lên đến 150 kênh Truyền hình vệ tinh cũng có mặt, tuy nhiên chiếc xe

của bạn muốn bắt được thì cần phải lắp một bộ chảo thu trên nóc và bộ giải mã tínhiệu

Các mẫu xe của General Motors còn trang bị hệ thống an ninh dựa trên cơ sởGPS Theo đó, một thiết bị phát tín hiệu được gắn vào bên trong xe Khi chiếc xe bịmất cắp, hệ thống GPS sẽ theo dõi và xác định vị trí của xe, nhờ đó các cơ quanchức năng và chủ xe có thể tìm thấy xe một cách dễ dàng

2.2 Cấu tạo.

Tính toán khoảng cách và thời gian tới nơi, đó là tiện ích cơ bản của nhiềungười trong chúng ta vẫn thường nghe khi nói về hệ thống GPS Và ngày nay GPSđang đi vào cuộc sống của người việt, cha ông ta ngày xưa phải làm việc cực lực đểkhắc phục vấn đề, đó là đi lạc đường Để xác định phương hướng họ dựng ra nhiềucột mốc hay lập ra những bản đồ chi tiết và thậm chí là học cách quan sát các vì saotrên bầu trời Và ngày nay mọi chuyện đã đơn giản hơn rất nhiều Với chi phí hàngtrăm USD, bạn đã có một thiết bị bỏ túi nhỏ gọn, cho bạn biết chính xác địa điểmhiện tại của bạn dù bạn ở bất cứ nơi đâu trên trái đất này, chỉ rõ nơi bạn cần đến vàvạch lộ trình chính xác, tính toán khoảng cách và thời gian tới nơi Đó là GPS ( hệthống định vị toàn cầu)

Hệ thống gồm 3 phần:

đầu với mục đích quân sự nhưng hiện giờ đã sử dụng rộng rãi cho mục đích dândụng.

Mỗi một vệ tinh nhân tạo có trọng lượng khoảng từ 1.300 – 1.800 kg chạybằng năng lượng mặt trời này sẽ bay vòng quanh trái đất hai lần một ngày với quỹđạo rất chính xác

Độ cao vệ tinh so với mặt đất là 20.183 km chu kỳ quay quanh trái đất là 11giờ 57'58" phần vũ trụ sẽ đảm bảo ở bất cứ vị trí nào trên trái đất điều có thể quansát 4 vệ tinh ở góc trên 15 độ, nếu góc ở ngưỡng 10 độ thì có thể quan sát được 10

vệ tinh và nếu ở góc ngưỡng 5 độ thì có thể quan sát được 12 vệ tinh

Nhiệm vụ chủ yếu của các vệ tinh

 Ghi nhận và lưu trữ các thông tin được truyền đi từ phần điều khiển

 Xử lý các dữ liệu có chọn lọc trên vệ tinh

Theo sự điều khiển từ mặt đất

Sơ đồ mô tả hiện diện của 27 vệ tinh trong không gian

Sơ đồ đặt các trạm của phần điều khiển

 5 trạm thu số liệu đặt tại Hawai, colorade, ascension (nam đại tâydương), diagogaria (ấn độ dương), kayalein (nam thái bình dương) Cónhiệm vụ theo dõi các tín hiệu vệ tinh để kiểm sóat và dự đoán quỹđạo của chúng mỗi trạm được trang bị các máy thu P- code để thu cáctín hiệu của vệ tinh, sau đó truyền về trạm điều khiển chính

 3 trạm truyền số liệu đặt tại Ascension, diagogaria, kwaylein có khảnăng chuyển số liệu lên vệ tinh gồm lịch thiên văn mới, hiệu chỉnhđồng hồ, các thông điệp cần phát, các lệnh điều khiển từ xa

2.5 Phần sử dụng.

Phần sử dụng gồm:

 Những máy thu tín hiệu GPS có Anten riêng (máy định vị)

 Các thiết bị tự ghi (bộ ghi số liệu )

 Máy tính (phần mềm xử lý số liệu)

 Máy thu GPS tính toán đơn vị với tần suất mỗi giây một vị trí vàcho độ chính xác từ dưới 1m -5m khi ta duy chuyển hay dừng tạichỗ, máy thu GPS nhận tín hiệu từ vệ tinh rồi tính toán định vị kếtquả tính được là toạ độ hiển thị trên màng hình bộ ghi số liệu

 Bộ ghi số liệu là máy cầm tay, có phần mềm thu nhập số liệu bộghi số liệu có thể ghi vị trí hoặc gắn thông tin thuộc tính với vị trí

 Máy tính : hệ thống GPS có kèm theo phần mềm xử lý số liệu saukhi thu nhập số liệu ở thực địa, phần mềm chuyển số liệu vị trí vàthông tin thuộc tính sang máy tính (PC), sau đó phần mềm sẽ nângcao độ chính xác bằng kỹ thuật phân sai

 Phần mềm xử lý số liệu còn có chức năng biên tập hoặc vẽ phầnmềm này cũng hổ trợ thu nhập các yếu tố địa lý và thông tin thuộctính cho GPS hoăc các cơ sở dữ liệu khác

 Độ chính xác của GPS.

Các máy thu GPS ngày nay cực kỳ chính xác, nhờ vào việc thiết kế nhiềukênh hoạt động song song của chúng Các máy thu 12 kênh song song của (Gramin)nhanh chóng khoá vào các quả vệ tinh khi mới bậc lên và chúng duy trì chắt chắnliên hệ này, thậm chí trong tấm lá rậm rạp hoặc thành phố có các toà nhà cao tầng.trình trạng nhất định của khí quyển và các nguồn gây sai số khác có thể ảnh hưởngtới độ chính xác của máy thu GPS Các máy thu GPS có độ chính xác trung bìnhtrong vòng 15 mét.

Các máy thu mới hơn có khả năng WAAS (Wide Area Augmentation System) cóthể tăng độ chính xác trung bình tới dưới 3 mét Không cần thêm thiết bị hay mấtphí để có được lợi điểm của WAAS người ta cũng có thể có độ chính xác tốt hơnvới GPS vi sai (Differential GPS, DGPS) sửa lỗi các tín hiệu GPS để có độ chínhxác trong khoảng từ 3 mét đến 5 mét cục phòng vệ bờ biển Mỹ vận hành dịch vụsửa lỗi này hệ thống bao gồm một mạng các đài thu tín hiệu GPS và phát tín hiệu

đã sửa lỗi bằng các máy phát hiệu để thu các tín hiệu đã sửa lỗi, người dùng phải

có máy thu tín hiệu vi sai bao gồm cả anten để dùng máy thu GPS của họ

Các vệ tinh được nuôi bằng năng lượng mặt trời Chúng có các nguồn pin dựphòng để duy trì hoạt động khi chay khuất vào những vùng không có năng lượngmặt trời

 Tín hiệu GPS

Các vệ tinh GPS phát hai tin hiệu vô tuyến công suất thấp giải L1 và L2(dãy L là phần sóng cực ngắn của phổ điện từ trải rộng từ 0,39 đến 1,55 GHz) GPSdân sự dùng tần số L1 1575,42 MHz trong dãy UHF Tín hiệu truyền trực nhị, cónghĩa là chúng sẽ xuyên qua mây , thuỷ tinh và nhựa nhưng không qua phần lớn cácđối cứng như núi và nhà

Tín hiệu GPS chứa 3 mẫu thông tin khác nhau – mã giả ngẫu nhiên, dữ liệuthiên văn và dữ liệu lịch Mã giả ngẫu nhiên đơn giản chỉ là mã định danh để xácđịnh được quả vệ tinh nào là phát thông tin nào Có thể nhìn số hiệu của các quả vệtinh trên trang vệ tinh của máy thu Gramin để biết nó nhận được tín hiệu của quảnào.

Dữ liệu thiên văn cho máy thu GPS biết quả vệ tinh ở đâu trên quỹ đạo ởmỗi thời điểm trong ngày mỗi quả vệ tinh phát dữ liệu thiên văn chỉ ra thông tinquỹ đạo cho vệ tinh đó và mỗi vệ tinh khác trong hệ thống

Dữ liệu lịch được phát điều đặn bởi mỗi quả vệ tinh, chứa thông tin quantrọng về trạng thái của vệ tinh, gày giờ hiện tại phần này của tín hiệu là cốt lỗi đểphát hiện ra vị trí

 Nguồn lỗi của tín hiệu GPS.

Những điều có thể làm giảm tín hiệu GPS và vì thế ảnh hưởng tới chính xácbao gồm:

 Giữ chậm của tầng đối lưu và tầng ion – tín hiệu vệ tinh bị chậm đikhi xuyên qua tầng khí quyển

 Tín hiệu đi nhiều đường - điều này sảy ra khi tín hiệu phản xạ từnhà hay các tín hiệu khác trước khi tới máy thu

 Lỗi đồng hồ máy thu - đồng hồ có trong máy thu không chính xácnhư đồng hồ nguyên tử trên các vệ tinh GPS

 Lỗi quỹ đạo – cũng được biết như lỗi thiên văn, do vệ tinh thôngbáo vị trí không chính xác

 Số lượng vệ tinh nhìn thấy –càng nhiều quả vệ tinh được máy thuGPS nhìn thấy thì càng chính xác Nhà cao tầng, địa hình, nhiễuloạn điện tử hoặc đôi khi thậm chí tán lá dày có thể ngăn thu nhậntín hiệu, gây lỗi định vị hoặc không định vị được nói chung máythu GPS không làm việc trong nhà, dưới nước hoặc dưới đất

 Hình học che khuất -điều này quan quan tới vị trí tương đối của các

vệ tinh ở thời điểm bất kì Phân bố vệ tinh lý tưởng là khi các quả

vệ tinh ở vị trí góc rộng với nhau Phân bố xấu xảy ra khi các vệtinh ở trên một đường thẳng hoặc cụm thành nhóm

 Sự giảm có chủ tâm tin hiệu vệ tinh – là sự giảm tín hiệu cố ý do

sự áp đặt của bộ quốc phòng Mỹ, nhằm chống lại việc đối thủ quân

sự dùng tín hiệu GPS chính xác cao Chính phủ Mỹ đã ngưng việcnày từ tháng 5 năm 2000, làm tăng đáng kể độ chính xác của máythu GPS dân sự tuy nhiên biện pháp này hoàn toàn có thể được sửdụng lại trong những điều kiện cụ thể để đảm bảo gậy ông khôngđập lưng ông Chính điều này là tiềm ẩn hạn chế an toàn cho dẫnđường và định vị dân sự