Từ những năm 60 của thế kỷ 20, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ
(NASA) cùng với Quân ñội Hoa Kỳ ñã tiến hành chương trình nghiên cứu, phát triển hệ thống dẫn ñường và ñịnh vị chính xác bằng vệ tinh nhân tạo. Hệ
thống ñịnh vị dẫn ñường bằng vệ tinh thế hệñầu tiên là hệ thống TRANSIT. Hệ thống này có 6 vệ tinh, hoạt ñộng theo nguyên lý Doppler. Hệ TRANSIT
ñược sử dụng trong thương mại vào năm 1967. Một thời gian ngắn sau ñó TRANSIT bắt ñầu ứng dụng trong trắc ñịa. Việc thiết lập mạng lưới ñiểm
ñịnh vị khống chế toàn cầu là những ứng dụng sớm nhất và giá trị nhất của hệ
TRANSIT.
ðịnh vị bằng hệ TRANSIT cần thời gian quan trắc rất lâu mà cho ñộ
chính xác không cao. Do vậy trong trắc ñịa hệ TRANSIT chỉ phù hợp với công tác xây dựng các mạng lưới khống chế cạnh dài. Hệ này không thoả
mãn ñược các ứng dụng ño ñạc thông dụng như ño ñạc bản ñồ, các công trình dân dụng.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 29
thứ hai ra ñời có tên là NAVSTAR-GPS (Navigtion Satellite Timing And Ranging - Global Positioning System), ñược gọi tắt là GPS. Hệ thống này bao gồm 24 vệ tinh phát tín hiệu, bay quanh trái ñất theo những quỹñạo xác ñịnh.
ðộ chính xác ñịnh vị bằng hệ thống này ñược nâng cao về chất so với hệ
TRANSIT. Nhược ñiểm về thời gian quan trắc ñã ñược khắc phục. Một năm sau khi phóng vệ tinh thử nghiệm NTS-2 (Navigation Technology Sattellite 2), giai ñoạn thử nghiệm vận hành hệ thống GPS bắt ñầu với việc phóng vệ
tinh GPS mẫu "Block I". Từ năm 1978 ñến năm 1985 có 11 vệ tinh Block I ñã
ñược phóng lên quỹñạo. Hiện nay hầu hết số vệ tinh thuộc Block I ñã hết thời hạn sử dụng. Vệ tinh thế hệ thứ II (Block II) bắt ñầu ñược phóng vào năm 1989. Sau giai ñoạn này 24 vệ tinh này ñã triển khai trên 6 quỹ ñạo nghiêng 550 so với mặt phẳng xích ñạo trái ñất với chu kỳ gần 12 giờ ở ñộ cao xấp xỉ
12.600 dặm (20.200km). Loại vệ tinh bổ sung thế hệ III ñược thiết kế thay thế
những vệ tinh Block II ñược phóng lần ñầu vào năm 1995. Cho ñến nay ñã có 27 vệ tinh của hệ thống GPS ñang hoạt ñộng trên quỹñạo.
Cùng có tính năng tương tự với hệ thống GPS ñang hoạt ñộng còn có hệ thống GLONASS của Nga (nhưng không thương mại hóa rộng rãi) và một hệ thống tương lai sẽ cạnh tranh thị trường với hệ thống GPS là hệ thống GALILEO của Cộng ñồng Châu Âu.
Có thể nói, ứng dụng ñầu tiên của công nghệ GPS trong trắc ñịa là ño
ñạc các mạng lưới khống chế trắc ñịa mặt bằng. Bởi vì, ưu ñiểm chủ yếu và quan trọng nhất của công nghệ GPS là có thể xác ñịnh ñược véc tơ cạnh giữa các ñiểm khống chế trắc ñịa với ñộ chính xác cao mà không cần tầm thông hướng giữa các ñiểm. Phương pháp ño tương ñối tĩnh là phương pháp ñược sử
dụng chủ yếu ñểño các mạng lưới khống chế trắc ñịa.
Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ GPS ñể xây dựng các mạng lưới khống chế trắc ñịa ñã ñược ứng dụng phổ biến, ñại trà trong sản xuất, ở Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, bằng kỹ thuật ño tương ñối tĩnh, người
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 30
ta có thể xây dựng ñược mạng lưới các cấp có ñộ chính xác cao.
Ứng dụng phổ biến nhất của công nghệ GPS là ño nối mạng lưới toạ ñộ quốc gia của nhiều nước trên thế giới với hệ toạñộ trắc ñịa toàn cầu WGS- 84, hoàn chỉnh các mạng lưới toạ ñộ quốc gia ñã xây dựng bằng các công nghệ cổ truyền, tăng dày các mạng lưới tọa ñộ, xây dựng các mạng lưới mới...Bằng ứng dụng này công nghệ GPS ñã tạo nên sự “giao lưu trắc ñịa” giữa rất nhiều nước thông qua việc sắp ñặt các tham số tính chuyển giữa các hệ toạñộ quốc gia và hệ toạñộ trắc ñịa toàn cầu WGS-84. ðến nay ñã xác lập
ñược sự chuyển ñổi qua lại giữa 185 hệ toạñộ của các nước khắp các châu lục trên thế giới với hệ WGS-84.