nghiên cứu, ứng dụng hệ thống định vị toàn cầu (gps global positioning system) trên ô tô phục vụ công tác giảng dạy và học tập

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TỒN CẦU (GPS-GLOBAL POSITIONING SYSTEM) TRÊN Ơ TƠ PHỤC VỤ CƠNG TÁC GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP S K C 0 9 MÃ SỐ: T2010 - 63 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH _ oo0oo _ KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Thuyết minh đề tài NCKH cấp trường NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU (GPS – GLOBAL POSITIONING SYSTEM) TRÊN Ô TÔ PHỤC VỤ CÔNG TÁC GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP MÃ SỐ: T 2010-63 CHỦ TRÌ: Th.S NGUYỄN VĂN TRẠNG Tháng 08 - 2010 Tháng 12/2005 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập LỜI NÓI ĐẦU Cùng với tiến khoa học cơng nghệ, thiết bị điện tử tiếp tục ứng dụng ngày rộng rãi mang lại hiệu cao hầu hết lĩnh vực kinh tế kỹ thuật đời sống xã hội Có thể nói hầu hết tơ nước giới Việt Nam ứng dụng cơng nghệ để tăng tính tiện nghi cho tơ Cơng nghệ định vị tồn cầu GPS (Global Positioning Systems) ví dụ điển hình Trước đây, GPS sử dụng lĩnh vực qn Bộ quốc phòng Mỹ phát triển Khơng lực Mỹ quản lý Từ năm 1993 trở lại GPS sử dụng cho mục đích cơng cộng lập đồ, khảo sát vùng đất nghiên cứu khoa học Khả tham chiếu xác thời gian GPS sử dụng để nghiên cứu vụ động đất Ngày nay, GPS kết hợp với nhiều mạng di động nhiều quốc gia để phục vụ vào đời sống người Một ứng dụng phổ biến, quan trọng dùng lĩnh vực giao thơng, với hệ thống GPS cho biết xác vị trí xe bạn đâu, chỗ có tắc nghẽn giao thơng để bạn tránh khơng qua Vì lý mà cơng nghệ GPS ngày sử dụng rộng rãi khắp giới nói chung có Việt Nam nói riêng Đề tài “Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống định vị tồn cầu (GPS-Global Positioning System) tơ phục vụ cơng tác giảng dạy học tập” phân tích nội dung cơng nghệ định vị tồn cầu GPS, khả ứng dụng chúng lĩnh vực cách hiển thị thơng tin thu thập từ GPS lên đồ số Google Map Đề tài nguồn tài liệu tham khảo có giá trị cho đối tượng học tập, làm việc nghiên cứu lĩnh lực tơ nói chung cho sinh viên ngành Cơ khí Động lực trường đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh nói riêng TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2010 Chủ nhiệm đề tài ThS Nguyễn Văn Trạng Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập MỤC LỤC Trang LỜI NĨI ĐẦU PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ I Đối tượng nghiên cứu II Tình hình nghiên cứu ngồi nước III Những vấn đề tồn PHẦN 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Mục đích đề tài II Phương pháp nghiên cứu III Nội dung III.1 Tổng quan GPS (Global Positioning System) III.2 Những phân đoạn GPS III.3 Cấu trúc ngun tắc định vị GPS III.4 Tín hiệu GPS phương pháp đo tín hiệu GPS 16 III.5 Ứng dụng cơng nghệ GPS quản lý giám sát tơ Việt Nam 19 III.6 Thiết kế hệ thống định vị tồn cầu GPS xác định tọa độ 24 IV Kết nghiên cứu 30 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 31 I Kết luận 31 II Hướng phát triển đề tài .31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ I ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Trong năm gần đây, với phát triển mạnh cơng nghệ khoa học kỹ thuật, đặc biệt lĩnh vực điện tử viễn thơng Cơng nghệ định vị tồn cầu GPS (Global Positioning Systems) lĩnh vực với điều kiện Việt Nam Trên giới nhiều quốc gia ứng dụng cơng nghệ GPS vào lĩnh vực dân để phục vụ nhu cầu người dân Ở Việt Nam, cơng nghệ GPS chưa phổ biến đại đa số người dân chi phí sử dụng cao, cơng nghệ mẽ Đối tượng nghiên cứu đề tài gồm nội dung: giới thiệu cơng nghệ GPS, cấu trúc hệ thống GPS, ngun lí hoạt động GPS, ứng dụng GPS quản lí giám sát xe, hạn chế sử dụng GPS Phạm vi nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu cơng nghệ GPS quản lý xe thiết kế hệ thống ứng dụng từ đơn giản đến phức tạp với đồ số Google Map Kết đề tài “Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống định vị tồn cầu (GPS-Global Positioning System) tơ phục vụ cơng tác giảng dạy học tập” giúp người có nhìn tổng quan cơng nghệ GPS, giảm chi phí cho người đam mê để họ phát triển theo hướng riêng II TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƢỚC Tuy GPS phổ biến nước có ngành cơng nghiệp tơ phát triển khái niện xa lạ Việt Nam Những năm gần đây, Việt Nam có số cơng ty chun cung cấp thiết bị định vị cầm tay tích hợp sẵn cơng nghệ GPS sản phẩm đòi hỏi chi phí cao cho việc lựa chọn mua thiết bị phí dịch vụ hàng năm phải trả cho cơng ty từ phía khách hàng Hiện nhiều diễn đàn điện tử, có nhiều thảo luận sơi cơng nghệ GPS Thơng qua diễn đàn người thực đề tài nhận thấy có nhiều thành viên thiết kế nhiều hệ thống ứng dụng cơng nghệ GPS Với sở liệu kiến thức tích luỹ người thực đề tài tìm hiểu nghiên cứu phát triển hệ thống nhằm thực hố khả ứng dụng cơng nghệ GPS tơ với điều kiện Việt Nam Đề tài bao gồm nhiều phần nghiên cứu từ lý thuyết đến thực hành, từ dễ đến khó dẫn dắt người đọc tìm hiểu cơng nghệ, khả ứng dụng GPS thiết kế hệ thống dễ dàng với linh kiện điện tử thị trường Vì với kết đạt được, hy vọng đề tài nguồn tài liệu tham khảo lý thuyết thực hành việc tìm hiểu cơng nghệ GPS ứng dụng tơ Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập III NHỮNG VẤN ĐỀ CỊN TỒN TẠI III.1 Hiểm họa từ thiết bị gây nhiễu GPS Chỉ cần 50 USD, người ta sở hữu thiết bị làm nhiễu hệ thống định vị tồn cầu (GPS) vừa nhỏ gọn, vừa dễ sử dụng Với “bảo bối” này, kẻ khủng bố “hạ” máy bay thương mại chở hàng trăm hành khách Đây cảnh báo hãng tin Fox News phóng điều tra cơng bố ngày 19/3/2010 hiểm hoạ thiết bị rao bán đầy rẫy mạng Theo nhà điều tra, thiết bị làm nhiễu GPS truyền tín hiệu điện thấp, tạo độ ồn tín hiệu đánh lừa đầu thu GPS vệ tinh khơng sẵn sàng Chúng sử dụng để gây rối cảnh sát trốn tránh truy đuổi Trên thực tế, kẻ trộm tơ Anh sử dụng thiết bị để chạy trốn Thậm chí số trường hợp sử dụng thiết bị gây nhiễu để “chọc tức” người dùng iPhone Nhưng hiểm hoạ thực mà thiết bị gây chưa thể tính tốn hết Thiết bị gây nhiễu GPS gây nhiều hiểm hoạ to lớn Một số chun gia lo ngại rằng, khủng bố sử dụng để làm gián đoạn đầu thu GPS máy bay, theo số chun gia khác, nguy khơng cao máy bay sử dụng hệ thống ra-đa mặt đất dẫn đường có hỗ trợ hệ thống khơng lưu khơng phụ thuộc vào vệ tinh Nhận thức hiểm hoạ này, quyền Mỹ thời Tổng thống George Bush vào năm 2008 đề dự án lập hệ thống cao mặt đất có tên gọi Enhanced Loran (eLoran) để “gỡ” nhiễu Tuy nhiên, Washington chưa tỏ ý định với eLoran Thiết bị gây nhiễu GPS bị coi bất hợp pháp Mỹ Uỷ ban Liên lạc Liên bang Mỹ (FCC) tun bố truy tố trường hợp bị phát nhập hay sở hữu, sử dụng thiết bị Tuy nhiên, phóng điều tra Fox News cho biết thiết bị làm nhiễu GPS rẻ tiền mua dễ dàng qua mạng Chính phóng viên Fox News mua thiết bị với giá vẻn vẹn 50 USD từ nhiều nguồn mạng khác nhau, từ Thụy Điển đến Hồng Kơng Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập III.2 GPS dẫn đƣờng sai gây tai nạn Nghiên cứu cơng ty DirectLine (Anh) cho thấy thiết bị định vị vệ tinh GPS khiến nửa lượng người sử dụng nhầm đường va chạm húc gầm cầu, kẹt đường hẹp, rẽ vào đường tàu hỏa Một xe chở khách xảy tai nạn GPS dẫn đường sai GPS dẫn đường sai sai số lớn xe chạy vùng gây nhiễu địa hình hiểm trở số ngun nhân gây nhiễu khác làm nhiễu tín hiệu truyền từ vệ tinh Theo thống kê hàng năm có khoảng 300.000 vụ tai nạn giao thơng GPS dẫn đường sai Cứ 10 tài xế có người rẽ sai luật nghe theo hướng máy GPS, người khơng ý tới xe cộ khác nhìn lên hình thiết bị, người sai đường Hiện có 1,5 triệu lái xe phàn nàn khơng chuẩn "nghe lời" GPS III.3 GPS gây tập trung cho ngƣời lái xe Hệ thống định vị vệ tinh GPS thiết bị dẫn đường cho tài xế lại khiến cho người dùng bị lãng dùng điện thoại di động Điều nguy hiểm, dễ dẫn đến tai nạn giao thơng GS Mark Stevenson, thuộc trường ĐH Sydney (Australia), cho biết nhiều chứng cho thấy thiết bị GPS gây va chạm, gây hậu nghiêm trọng Theo GS Mark Stevenson, thuộc trường ĐH Sydney (Australia) người đường nên xác định điểm đến trước xuất hành, khơng nên vừa đường vừa tìm đường hệ thống GPS GPS hữu ích với người đường nên cẩn thận để khơng bị lãng, làm giảm khả phản xạ người lái “Tập trung điều quan trọng với tay lái, việc điều chỉnh hay thiết lập cho GPS dẫn đến vụ va chạm gây chết người”, Stevenson nhấn mạnh Brian Fildes, GS an tồn giao thơng thuộc Trung tâm nghiên cứu tai nạn trường ĐH Monash, cho rằng, sử dụng hệ thống GPS an tồn dùng đồ giấy “ Sử dụng cách thơng minh, lập trình sẵn đường trước xuất hành GPS mang lại nhiều lợi ích tuyệt vời cho người sử dụng” Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập PHẦN 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Đề tài “Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống định vị tồn cầu (GPS-Global Positioning System) tơ phục vụ cơng tác giảng dạy học tập” thực với mục đích sau: - Giới thiệu tổng quan GPS, giúp học đọc tiếp cận với lĩnh vực mởi với điệu kiện Việt Nam - Tìm hiểu cơng nghệ GPS, từ tiếp cận ứng dụng vào mục đích riêng theo u cầu (định vị tọa độ, xác định xác vị trí hay hành trình xe,…) - Thực giao tiếp USB hệ thống với máy tính - Sử dụng tiện ích để thiết kế lập trình hệ thống: “quản lý giám sát xe ” II PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Do đề tài mẽ nên q trình thực gặp nhiều khó khăn nguồn tài liệu Người thực đề tài sử dụng hai phương pháp chủ yếu: - Phương pháp tham khảo tài liệu: Nguồn tài liệu chủ yếu tiếng anh tìm kiếm mạng Internet - Phương pháp thực hành: ngồi việc đọc tài liệu phải thực hành mơ hình giúp đỡ bạn diễn đàn để dễ dàng nắm bắt lý thuyết Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập III NỘI DUNG III.1 Tở ng quan về GPS (Global Postioning System) Thơng thường GPS bao gờ m mơ ̣t chòm 24 vê ̣ tinh Chòm hồn thành vào tháng 7/1993, đươ ̣c xem là lực hoạt đợng ban đầ u (initial operational capability_IOC) Tuy nhiên, cơng bớ chin ́ h thức vào ngày tháng 12 năm1993 Để đảm bảo ̣ thớ ng vê ̣ tinh này bao phủ khắp tồn trái đất cách liên tu ̣c, những vê ̣ tinh này đươ ̣c sắ p xế p cho mỡi vê ̣ tinh đươ ̣c đă ̣t mỡi mă ̣t phẳ ng quỹ đa ̣o Với sự bớ trí này , khoảng từ đến 10 vê ̣ tinh sẽ ln hiê ̣n hữu ta ̣i bấ t cứ nơi giới, nế u góc ngẩ ng (elevation angle) 100 độ Ta chỉ cầ n nhấ t vê ̣ tinh để cung cấ p sự đinh ̣ vi.̣ Quỹ đạo vệ tinh GPS gần hình tròn (mơ ̣t hin ̀ h elipse với tâm sai cực đa ̣i khoảng 0.01), với ̣ nghiêng khoảng 500 độ so với xích đa ̣o Nữa tru ̣c lớn của quỹ đa ̣o GPS là khoảng 26.560 km (đơ ̣ cao vê ̣ tinh khoảng 20.200 km bên bề mă ̣t trái đấ t ) Chu kỳ quỹ đa ̣o vê ̣ tinh tương ứng khoảng 12 giờ thiên văn (sidereal hour : 23:56‟:4.1”) Hê ̣ thớ ng GPS đươ ̣c tun bớ chiń h thức đa ̣t đươ ̣c khả hoa ̣t ̣ng đầ y đủ (full operational capability _FOC) vào ngày 17 tháng năm 1995 đảm bảo khả hoạt động thực tế của tớ i thiể u 24 vê ̣ tinh GPS, khơng dùng vào thí nghiệm Thực tế , GPS đa ̣t đươ ̣c FOC của nó, chòm vệ tinh thường lớn 24 vê ̣ tinh Chòm GPS S-band (10cm-radar short-band): 1.55 -5.2 Ghz L-band (20cm-radar long-band): 950Mhz – 1450 Mhz III.2 Nhƣ̃ng phân đoa ̣n GPS GPS bao gờ m phân đoa ̣n : Phân đoa ̣n khơng gian , phân đoa ̣n điề u khiể n , phân đoa ̣n người sử du ̣ng Phân đoa ̣n khơng gian chòm 24 vê ̣ tinh Mỡi vê ̣ tinh GPS phát tiń hiê ̣u , bao gồm những th ành phần sau : hai sóng sin (thành phần só ng mang), hai chuỗi liệu số, thơng điệp điều hướng Dữ liệu số và thơng điê ̣p điề u hướng kết hợp với sóng mang bằ ng cách điề u chế nhi ̣phân biphase Sóng mang chuỗi liệu số chủ ́ u đươ ̣c sử du ̣ng để xác đinh ̣ khoảng cách từ máy thu của nguời sử du ̣ng đến những vê ̣ tinh GPS Thơng điê ̣p điề u hướng bao gờ m to ̣a ̣ của vê ̣ tinh , tọa độ biểu diễn dạng hàm biến đổi theo thời gian số thơng tin cần thiết khác Tín hiê ̣u phát đươ ̣c điề u khiể n bởi n hững đờ ng hờ ngun tử (atomic clocks) có độ xác cao onboard những vê ̣ tinh Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập Những phân đoạn GPS Mã hóa tín hiệu dùng phương pháp biphase Phân đoa ̣n điề u khiể n của ̣ thớ ng GPS bao gờ m mơ ̣t ma ̣ng lưới rơ ̣ng khắ p những trạm theo dõi (tracking station ), với mơ ̣t tra ̣m điề u khiể n chin ́ h (MCS-master control station) đinh ̣ vi ̣ở Colorado Springs , Colorado, the United States Nhiê ̣m vu ̣ ban đầ u của phân đoa ̣n điề u khiể n là theo dõi dấ u vế t của những vê ̣ tinh GPS đ ể định vị tiên đốn vị trí vệ tinh , tình trạng hệ thống , hoạt động đờ ng hờ ngun tử , dữ liê ̣u khí qủ n , niên giám vê ̣ tinh (the satellite almanac), tín hiệu chứa thơng tin vị trí vệ tinh quỹ đạo lưu vào nhớ máy thu, vệ tinh di chuyển thơng tin liên tục cập nhật vào máy thu với qua tín hiệu mà gửi đi, số quan tâm khác Thơng tin sau đó đươ ̣c đóng gói và upload lên những vê ̣ tinh GPS thơng qua đường link S-band Phân đoa ̣n người sử du ̣ng bao gờ m dân thường và qn ̣i Với mơ ̣t bơ ̣ thu GPS kế t nớ i với mơ ̣t antenna GPS , người sử du ̣ng có thể thu tin ́ hiê ̣u GPS , tín hiệu sau đươ ̣c sử du ̣ng để xác đinh vi ̣trí của anh ấ y hoă ̣c ấ y dù sống ở bấ t cứ nơi giới Hiê ̣n ta ̣i , GPS sẵn dùng với tấ t cả người sử du ̣ng ở khắ p nơi thế giới với mức chi phí khơng trực tiế p (no direct charge) Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập - Phương pháp đo pha: Phương pháp đo pha Phương pháp đo hiệu pha điều biến sóng mang Pha tín hiệu phát từ vệ tinh đến máy thu so sánh với pha tín hiệu chuẩn máy thu phát Trong lý thuyết lan truyền sóng vơ tuyến, ta biết sau tín hiệu vượt qua khoảng cách bị lệch pha Độ lệch pha cho phép xác định phần khoảng cách phần chiều dài bước sóng Khác với phương pháp đo khoảng cách giả, phương pháp đo pha liên quan trực tiếp đến bước sóng Độ dài bước sóng sóng mang L1 khoảng 19cm, số khoảng cách từ vệ tinh đến thiết bị nhận 20.000km Theo ngun tắc „rule of thump‟ độ xác kết đo pha 1% chiều dài bước sóng, ta đo pha tín hiệu sóng mang thuộc tần số L1 với bước sóng 19cm độ xác phương pháp đo 1,9mm Phương pháp đo pha đòi hỏi máy thu phải tĩnh đỉnh đo với chu kì thời gian III.5 Ứng dụng cơng nghệ GPS quản lý giám sát tơ Việt Nam Hệ thống hỗ trợ người sử dụng tính hữu ích tiện dụng, nhằm tăng tối đa tiện ích mà mang lại như:  Tuỳ chọn tìm đường:  Xố lộ trình trước  Xố điểm trung gian chọn  Tính lại lộ trình đường Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 19 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập  Xem kết lộ trình  Tuỳ chọn tránh đường thi cơng hay kẹt xe  Tuỳ chọn tính tốn lộ trình đường đi: “mặc định”, “ưu tiên xa lộ”, “tránh xa lộ” hay “đường ngắn nhất”  Tuỳ chọn hình chế độ dẫn đường: Chế độ dẫn đường 2D/3D Chế độ dẫn đường 3D/2D & kết lộ trình đường Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 20 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập  Xem thơng số GPS:  Tốc độ di chuyển  Khoảng cách điểm đến  Toạ độ  Độ cao so mực nước biển  Ngày  Thời gian hành trình  Vận tốc tối đa a) Quy trình vận hành hệ thống Bƣớc 1:  Khởi động hệ thống Vietmap  Chờ hệ thống bắt tín hiệu GPS giây lát  Sau bắt tín hiệu GPS, hệ thống Vietmap xác định xác vị trí người sử dụng đâu bảng đồ số Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 21 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập Bƣớc 2:  Người sử dụng nhập thơng tin điểm cần đến  Hệ thống VietMap hỗ trợ cho người sử dụng nhiều tiêu chí tìm kiếm thơng tin cần đến khác nhau: -Tìm liệu cá nhân -Tìm theo địa -Tìm theo giao lộ -Tìm danh bạ liệu sẵn có -Tìm trạm xăng gần -Tìm bãi đậu xe -Tìm bệnh viện/TT Ytế -Tìm nhà hàng, qn ăn đặc sản, bar-cà phê… -Tìm khách sạn/ nhà nghỉ -Tìm nơi mua sắm - Tìm điểm tiện ích giao thơng - Tìm nơi vui chơi giải trí - Tìm theo quan hành nhà nước - Tìm điểm giao dịch ngân hàng/ ATM gần - Khác … Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 22 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập Bƣớc 3: Sau xác định điểm cần đến, hệ thống VietMap dẫn đường cho người sử dụng cách rõ ràng trực quan hình ảnh minh hoạ giọng nói b) Mơ lộ trình đường b) Thơng tin thị trường thiết bị GPS Việt Nam Hiện nay, thị trường Việt Nam Cơng ty VietMap Co.Ltd nhà cung cấp thiết bị giải pháp ứng dụng GPS hàng đầu Việc số hố đồ thành phố lớn nước hồn tất đưa vào khai thác Việc ứng dụng khai thác dịch vụ GPS cơng ty triển khai với hai dòng sản phẩm chính, sản phẩm dùng thiết bị hãng Holux (Đài Loan): VIETMAP-GPS R12 ứng dụng PDA hay PocketPC có giá bán khoảng 250USD, gồm: - Phần mềm điều khiển (Software) - Thiết bị thu tín hiệu GPS - Giá đỡ PDA/Phone Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 23 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập III.6 Thiết kế hệ thống định vị tồn cầu GPS xác định tọa độ a) Tổng quan hệ thống Mơ hình hệ thống làm việc b) Phần cứng Phần cứng bao gồm khối thu sóng khối giao tiếp - Khối thu sóng có chức thu sóng từ vệ tinh Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 24 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập Khối thu sóng - Khối giao tiếp: giao tiếp khối thu sóng máy tính qua cổng COM Khối giao tiếp - Khối xử lý hiển thị: bao gồm phần tử sau Vi điều khiển Pic18F4550: nhận tín hiệu từ khối thu sóng thơng qua khối giao tiếp Cụm nguồn Màn hình led: hiển thị tối đa 80 ký tự bao gồm tọa độ, số vệ tinh nhận báo kết nối hệ thống Cụm nút nhấn Mơ hình khối xử lý hiển thị Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 25 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập c) Một số phụ kiện kèm - Hệ thống cáp kết nối Bộ cáp - Ăng ten thu sóng Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 26 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập Ăng ten thu sóng d) Ngun lý làm việc hệ thống - Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống Mạch mơ Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 27 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập Ngun lý làm việc: Cụm thu sóng nhận tín hiệu vệ tinh từ ăng ten thu sóng sau đưa tín hiệu vào khối xử lý thơng qua khối giao tiếp, sau xử lý tín hiệu, khối xử lý xuất kết theo hai đường: Hiển thị kết màng hình led: bao gồm kết tọa độ kinh độ, vĩ độ, số vệ tinh nhận được, tín hiệu kết nối Kết hiển thị hình led Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 28 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập Hiển thị kết màng hình máy vi tính thơng qua đồ số Google Map, hiển thị tọa độ dạng 2D 3D vị trí người sử dụng, kinh độ vĩ độ Kết hiển thị dạng 3D Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 29 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập Kết hiển thị dạng 2D IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Mặc dù thời gian thực đề tài giới hạn, tài liệu phục vụ cho mục đích đề tài hầu hết lấy từ internet sau biên dịch tổng hợp trở lại đề tài đạt số kết định như: Khái qt hệ thống định vị tồn cầu GPS (Global Positioning System) Các phận cấu thành nên hệ thống định vị Ứng dụng hệ thống định vị tồn cầu GPS tơ Chế tạo thành cơng mơ hình hệ thống định vị tồn cầu GPS Mơ hình hoạt động ổn định có độ tin cậy cao Vị trí xe hiển thị dạng 2D 3D, tọa độ thị hình led Đề tài nguồn tài liệu tham khảo giá trị cho giáo viên, sinh viên ngành Cơ khí nói chung; người làm việc nghiên cứu lĩnh lực tơ nói riêng Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 30 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ I KẾT LUẬN Tuy đề tài mẽ với điều kiện Việt Nam, sau thời gian ngắn tìm hiểu nghiên cứu tài liệu (chủ yếu qua mạng internet) với giúp đỡ nhiệt tình bạn đồng nghiệp Đề tài đạt kết định:  Nắm bắt số kiến thức GPS  Tìm hiểu nghiên cứu cơng nghệ định vị tồn cầu GPS, cơng nghệ bắt đầu phát triển Việt Nam  Tìm hiểu ứng dụng lợi ích thiết thực việc định vị đem lại để xây dựng nên hệ thống định vị tồn cầu GPS mang tính ứng dụng cao thực tế  Thiết kế mạch GPS đơn giản giao tiếp với máy tính thơng qua cổng COM giao tiếp USB Do nguồn tài liệu khơng nhiều chủ yếu tiếng anh cộng với hạn chế kiến thức nên đề tài số hạn chế sau:  Trong thuyết minh khó tránh khỏi thuật ngữ dịch thuật chưa thật xác  Thiếu tài liệu chun sâu, ngơn ngữ lập trình cho hệ thống hạn chế  Hệ thống ứng dụng tương đối đơn giản, tính chưa hồn thiện II HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Sau hồn thành đề tài, mong muốn tác giả cá nhân, tổ chức, sinh viên ngành khí tơ phát triển đề tài theo hướng:  Tìm hiểu nghiên cứu chun sâu cơng nghệ GPS ứng dụng thưc tiễn cơng nghệ tơ Việt Nam  Thiết kế hệ thống đơn giản từ linh kiện có sẵn thị trường Việt Nam lắp đặt xe thực tế  Mở rộng ứng dụng cơng nghệ GPS nhiều lĩnh vực khác như: quản lý xe đồ số offline, lập đồ địa chính, tự động di chuyển, robot… Nhóm mong chia sẻ đóng góp ý kiến q báu q thầy bạn sinh viên người quan tâm đến cơng nghệ Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 31 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Nghiên cứu, ứng dụng hệ thống đònh vò toàn cầu (GPS-Global Positioning System) ô tô phục vụ công tác giảng dạy học tập TÀI LIỆU THAM KHẢO  -1 http://www.microchip.com http://www.ebook.edu.vn http://www.google.com.vn http://microcontroller.com http://dientuvietnam.net http://www.soccentral.com http://e-www.motorola.com http://picvietnam.com http://www.piclist.com 10 http://www.tailieuvietnam.net Chủ trì : ThS Nguyễn Văn Trạng Trang 32