• Chương trình đã tìm ra đường đi ngắn nhất giữa 2 “điểm” • Có chỉ dẫn đường đi rõ dàng
• Đường đi tìm được là có hướng
5.2.6.2Các điểm chưa đạt được, hướng phát triển
• Chương trình chưa tính điến nhiều yếu tố khác của đường đi như lưu lượng đường đi chẳng hạn
• Chương trình sử dụng bản đồ số có sẵn và chưa kết hợp được với hệ thống GPS để có thểđịnh vị và tìm đường đi trên toàn cầu!!! Đây cũng sẽ là hướng phát triển của chương trình.
Chương trình trong tương lai là một chương trình tìm đường trên Mobile Phone sử dụng kỹ thuật A-GPS kết hợp với một số kỹ thuật khác như Cell-ID, hay E-OTD đểđịnh vị trí và tìm đường đi. Người đọc có thể tìm hiểu thêm vềđiều này trong [5.1.3.2]. Để hiểu rõ tính năng của phương pháp kết hợp giữa A-GPS với E-OTD hay Cell-ID xin xem
Bảng 5-2 Đặctính phương pháp kết hợp
Với những đặc tính của kỹ thuật A-GPS như trên thì ta có thể thấy để giải quyết bài toàn đặt ra: “tìm đường đi ngắn nhất” của chúng ta rất cần thiết sử dụng đến kỹ thuật này. Có thể nói mạnh dạn là kỹ thuật A-GPS là lựa chọn số một trong trường hợp này.
CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN
Qua bài luận luận văn, tôi đã trình bày về bản đồ số, hệ thống GPS, và hệ thống thông tin di động. Mục tiêu chính của luận văn đó là giúp cho người đọc hiểu về các ứng dụng mạnh mẽ khi kết hợp công nghệ bản đồ số, hệ thống GPS và hệ thống di động Mobile ví dụ các ứng dụng LBS. Đồng thời tác giả cũng trình bầy cách tích hợp và giải bài toán tìm đường đi ngắn nhất.
• Bản đồ số
Bản đồ số sử dụng kỹ thuật vector để xây dựng. Với kỹ thuật này thì bản đồ sốđược phân ra các lớp khác nhau. Bao gồm: Điểm, Đường, Vùng.
Các điểm trên bản đồ số có thể là: ngôi nhà, trường học… Các đường trên bản đồ số có thể là: đường đi trên mặt đất
Các vùng trên bản đồ số có thể là: sông, hồ, biên giới quốc gia…
• Hệ thống GPS
Là hệ thống định vị toàn cầu lớn nhất hiện nay do Mỹ xây dựng và duy trì. Hệ thống GPS có thểđịnh vị bất kì một điểm nào trên mặt đất, tại bất kì thời điểm nào với độ chính xác rất cao. GPS gồm 28 vệ tinh, chúng liên tục truyền tín hiệu vệ tinh về trái đất và các trạm điều khiển mặt đất thu tín hiệu, xử lí và truyền tín hiệu điều khiển lại cho các vệ tinh. Không chỉ các tram điểu khiển mặt đất thu được tín hiệu GPS mà bất kì một máy thu GPS nào cũng có thể thu được. Và đương nhiên là với một chiếc máy thu GPS trong tay ta có thểđi lại thoải mái mà không sợ bị lạc, khi nó đã giúp ta tìm ra đường đi hợp lý!
• Hệ thống thông tin di động
Trải qua các thời kì phát triển của mình 1G, 2G, 3G và giờ đang hứa hẹn thời kì 4G, thì hệ thống thông tin di động đã đóng một vai trò cực kì quan trọng trong việc thông tin liên lạc trên thế giới.Từ các kỹ thuật thông tin dựa trên tín hiệu analog - tương tựđến kỹ thuật digital - số, kỹ thuật đa truy nhập như TDMA, CDMA,… thì hệ thống thông tin di động ngày càng hoàn thiện và phát triển lên một tầm cao mới! Và nó khiến cho cuộc sống của chúng ta gắn bó ngày càng chặt chẽ hơn với chiếc điện thoại di động, bởi các dịch vụ tiện ích cài đặt trên nó.
Đây là bài toán tìm đường đi ngắn nhất trên PocketPC, bài toán đã áp dụng thuật toán Dijkstra để tìm đường đi ngắn nhất. Đường đi ngắn nhất tìm thấy được hiện thị trên bản đồ số - xây dựng dựa trên kĩ thuật vector. Bài toán này mở ra hướng phát triển bài toán tìm đường đi ngắn nhất trên điện thoại di động trong đó có sự kết hợp giữa bản đồ số với hệ thống định vị GPS.
PHỤ LỤC
1: Niên biểu phát triển của hệ thống GPS2: Một số vệ tinh GPS 2: Một số vệ tinh GPS
3: Hệ thống điện thoại di động vùng Bắc Âu (NMT)4: Hệ thống viễn thông di động toàn cầu (UMTS) 4: Hệ thống viễn thông di động toàn cầu (UMTS) 5: Kỹ thuật E-OTD
1. Niên biểu phát triển của hệ thống GPS
Niên biểu lịch sử phát triển hệ thống GPS
Thời gian Sự kiện
Thập niên 1920s Ra đời hệ thống dẫn đường vô tuyến
Đầu Đại chiến thế giới 2
LORAN, hệ thống dẫn đường áp dụng phương pháp đo độ lệch thời gian của tín hiệu sóng vô tuyến, do Phòng thí nghiệm Bức xạ Đại học MIT (MIT Radiation Laboratory). LORAN cũng là hệ thống định vị trong mọi điều kiện thời tiết đầu tiên, nhưng là hai chiều (vĩđộ và kinh độ).
1957
Đại học MIT cho rằng tín hiệu vô tuyến điện của vệ tinh có thể tăng lên khi chúng tiếp cận trái đất và giảm đi khi rời khỏ trái đất và do vậy có thể truy theo vị trí từ mặt đất
1959 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
TRANSIT, hệ thống dẫn đường dựa trên vệ tinh hoạt động đầu tiên, do Phòng thí nghiệm vật lý ứng dụng Johns Hopkins phát triển dưới sự chỉ đạo của TS Richard Kirschner. Mặc dù khởi đầu Transit được chế tạo để hỗ trợ cho đội tàu ngầm của Mỹ nhưng những công nghệ này đã được phát triển có ích trở thành Hệ thống định vị toàn cầu. Vệ tinh Transit đầu tiên được phóng lên vũ trụ vào năm 1959.
1960
Hệ thống dẫn đường đo hiệu thời gian ba chiều (kinh độ, vị độ và độ cao longitude, latitude and altitude) đầu tiên do Raytheon Corporation đề xuất theo yêu cầu của Air Force để làm hệ thống dẫn đường sẽđược sử dụng với (with a proposed ICBM) có thểđạt tới độ lưu động bằng chạy trên một hệ thống
đường ray. Hệ thống dẫn đường được trình bày là MOSAIC (Mobile System for Accurate ICBM Control). Ý tưởng này bị đổ vỡ khi chương trình Mobile Minuteman bị hủy bỏ vào năm 1961
1963
Tổng công ty Aerospace Corporation thực hiện nghiên cứu về hệ thống không gian làm cơ sở cho hệ thốn dẫn đường cho phương tiện chuyển động nhanh theo ba chiều không gian. Việc nghiên cứu này trực tiếp dẫn tới khái niệm về hệ thống định vị toàn cầu. Khái niệm liên quan đến việc đo thời gian tới của tín hiệu sóng vô tuyến được phát đi từ vệ tinh có vị trí chính xác đã biết. Đo thời gian sẽ cho khoảng cách tới vị trí vệ tinh đã biết và lần lượt có thể xác định được vị trí của người sử dụng.
1963 Air Force bắt đầu hỗ trợ nghiên cứu của Aerospace, chỉ định nghiên cứu này bằng Dự án Hệ thống 621B. Khoảng năm 1972, chương trình này đã biểu diễn hoạt động của một loại tín hiệu xác định khoảng cách vệ tinh mới dựa trên tiếng ồn ngẫu nhiên giả tạo (PRN, pseudo random noise).
1964
Timation, hệ thống vệ tinh hải quân, được phát triển dưới sự chỉ đạo của Roger Easton ở Phòng nghiên cứu Hải quan (Naval Research Lab, NRL) để cải thiện đồng hồ có tính ổn định cao, khả năng truyền thời gian, và dẫn đường 2 chiều. Hoạt động của Timation theo tiêu chuẩn thời gian chuẩn vũ trụ đã cung cấp cơ sở quan trọng cho hệ thống định vị toàn cầu. Vệ tinh Timation đầu tiên được phóng lên vũ trụ vào tháng 5 năm 1967.
1968
Bộ Quốc phòng Mỹ (DoD, Department of Defence, USA) thành lập một ủy ban gọi là Ủy ban Thự hiện Vệ tinh Dẫn đường (NAVSEC, Navigation Satellite Executive Committee) để phối hợp nỗ lực của các nhóm dẫn đường vệ tinh (Transit của Hải quân, Chương trình Timation, và SECOR của Quân đội, hay còn gọi là Hệ thống đồng tương quan khoảng cách chuỗi (Sequential Correlation of Range System). NAVSEC ký hợp đồng một số nghiên cứu để làm sáng tỏ khái niệm dẫn đường vệ tinh cơ bản. Những nghiên cứu này về một số vấn đề chính xung quanh khái niệm như lựa chọn tần số sóng mang (dải L đối lập với dải C), thiết kế cấu trúc tín hiệu, và lựa chọn định hình quỹ đạo vệ tinh. 1969-1972 NAVSEC quản lý các thảo luận khái niệm giữa các nhóm dẫn đường vệ tinh khác nhau. APL Hải quân ủng hộ nhóm Transit mở rộng, trong khi NRL Hải quân ủng hộ cho Timation mở rộng, còn Air Force thì ủng hộ cho “chòm sao đồng bộ mở rộng”, tức dự án ‘Hệ thống 621B’.
Tháng 4 năm 1973
Thứ trưởng Bộ Quốc phòng quyết định thiết lập một chương trình hợp tác ba dịch vụ để thống nhất những khái niệm khác nhau về định vị và dẫn đường thành một hệ thống Bộ quốc phòng hỗn hợp gọi là Hệ thống vệ tinh dẫn đường quốc phòng (Defense Navigation Satellite System). Air Force được chỉ định làm người quản lý (điều hành) chương trình. Hệ thống mới được phát triển qua văn phòng chương trình kết hợp (joint program office), với sự tham gia của tất cả quan chủng quốc
phòng. Đại tá Brad Parkinson được chỉ định làm người chỉ đạo văn phòng chương trình kết hợp và được đặt trọng trách phát triển kết hợp khái niệm ban đầu về hệ thống dẫn đường dựa trên không gian (space-based navigation system)
Tháng 8 năm 1973
Hệ thống đầu tiên được trình bày tới Hội đồng Thu nhận và Thẩm định Hệ thống Quốc phòng (Defense System Acquisition and Review Council, DSARC) bị từ chối thông qua. Hệ thống được trình lên DSARC được gói gọn trong Hệ thống 621B của Air Fore và không đại diện cho chương trình kết hợp. Mặc dù có người ủng hộ ý tưởng của hệ thống dẫn đường dựa trên vệ tinh mới nhưng Văn phòng Chương trình Kết hợp đã được thúc đẩy khẩn trương tổng quát hóa khái niệm bao gồm xem xét và yêu cầu tất cả các binh chủng quốc phòng.
17/12/1973
Một khái niệm mới được trình tới DSARC và được thông qua để thực hiện và cấp kinh phí là hệ thống NAVSTAR GPS, đánh dấu khởi đầu công nhận khái niệm (ý tưởng) (Giai đoạn I của chương trình GPS). Khái niệm mới thực sự là một hệ thống dàn xếp (thỏa hiệp – compromise system) do Đại tá Parkinson thương lượng đã kết hợp tốt nhất giữa tất cả những khái niệm và công nghệ dẫn đường vệ tinh có sẵn. Cấu hình hệ thống được thông qua bao gồm 24 vệ tinh chuyển động trong những quỹ đạo nghiêng chu kỳ 12 giờđồng hồ.
Tháng 6 năm 1974 Hãng Rockwell International được chọn làm nhà cung cấp vệ tinh cho chương trình GPS. Ngày 14 tháng 7 năm 1974 Vệ tinh NAVSTAR đầu tiên được phóng lên
vũ trụ. Vệ tinh này được chỉ định là Vệ tinh Công nghệ Dẫn đường (NTS) số 1, về cơ bản đây là vệ tịnh Timation tân trang lại do NRL đóng. Vệ tinh thứ hai (là vệ tinh cuối cùng) của nhóm NTS được phóng vào năm 1977. Những vệ tinh này được sử dụng cho việc đề xuất đánh giá khái niệm (ý tưởng) và thực hiện những đồng hồ nguyên tử đầu tiên đã được phóng vào trong không gian (vũ trụ). 1977 Thực hiện kiểm tra thiết bị người sử dụng ở
Yuma, Arizona.
22/2/1978
Vệ tinh Block I đầu tiên được phóng. Toàn bộ 11 vệ tinh Block I được phóng trong khoảng thời gian 1978 và 1985 trên Atlas- Centaur. Những vệ tinh Block I do Rockwell International xây dựng được coi là những vệ tinh mẫu phát triển được dùng để kiểm tra hệ thống. Bị mất một vệ tinh do phóng trượt.
26/4/1980
Phóng vệ tinh GPS đầu tiên thực hiện những bộ cảm ứng Hệ thống phát hiện tiếng nổ hạt nhân hoạt động tổng hợp (Integrated Operational Nucluear Detonation Detection System (IONDS) sensors).
1982
Bộ Quốc phòng thông qua quyết định giảm số vệ tinh của chòm vệ tinh GPS từ 24 xuống 18 tiếp theo sau tái cấu tạo lại chương trình chính do Quyết định 1979 của Văn phòng Thư ký Bộ Quốc phòng gây ra để cắt giảm kinh phí 500 triệu đô la (khoảng 30%) từ ngân sách cho giai đoạn năm tài chính FY81- FY86.
14/7/1983
Phóng vệ tinh GPS đầu tiên thực hiện hệ thống dò tìm tiếng nổ hạt nhân (NDS) mới hơn
flight 007), tổng thống Reagan hứa cho GPS được sử dụng cho các máy bay dân dụng hoàn toàn miễn phí khi hệ thống đưa vào sử dụng. Sự kiện này đánh dấu sự bắt đầu lan tỏa công nghệ GPS từ quân sự sang dân sự. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tháng tư 1985
Hợp đồng thiết bị người sử dụng chính đầu tiên được giao cho JPO. Hợp đồng bao gồm việc nghiên cứu, phát triển cũng như lựa chọn sản xuất các máy thu GPS dùng cho máy bay, tàu thủy và máy thu xách tay (gọn nhẹ).
1987
Bộ Quốc phòng chính thức yêu cầu Bộ Giao thông (Department of Transport, DoT) có trách nhiệm thiết lập và cung cấp một văn phòng đáp ứng nhu cầu người sử dụng dân sự về thông tin GPS, dữ liệu và hỗ trợ kỹ thuật. Tháng 2 năm 1989, Coast Guard có trách nhiệm làm đại lý hướng dẫn Dịch vụ GPS Dân sự (civil GPS service).
1984
Khảo sát trở thành một thị trường GPS thương mại đầu bảng được nâng cánh! Để bù cho số vệ tinh giới hạn có sẵn trong quá trình phát triển chòm vệ tinh, các nhà khảo sát đã chuyển qua số kỹ thuật nâng cao độ chính xác bao gồm kỹ thuật GPS Vi phân (DGPS) và kỹ thuật truy theo pha sóng mang (carrier phase tracking)
3/1988
Thư ký Air Force thông báo về việc mở rộng chòm GPS tới 21 vệ tinh cộng thêm 3 vệ tinh dự phòng
14/2/1989
Vệ tinh đầu tiên của các vệ tinh Block II đã được phóng từ Cape Canaveral AFT, Florida, trên dàn phóng Delta II (Delta II booster). Phi thuyền con thoi (Space Shuttle) làm bệ phóng theo kế hoạch cho các vệ tinh
Block II được Rockwell Intenational đóng. Tiếp theo tai nạn Challenger 1986, Văn phòng Chương trình Kết hợp (JPO) xem xét lại và đã sử dụng Delta II làm bệ phóng vệ tinh GPS. SA (Selective Availabity) và AS (Anti-spoofing.
21/6/1989
Hãng Martine Marietta (sau khi mua xong General Electric Astro Space Division vào năm 1992) được thắng hợp đồng xây dựng 20 vệ tinh bổ sung (Block IIR). Chiếc vệ tinh Block IIR đầu tiên sẵng sàng để phóng vào cuối năm 1996.
1990
Hãng Trimble Navigation, nhà sản xuất bán máy thu GPS hàng đầu thế giới được thành lập năm 1978 hoàn thành loạt sản phẩm ban đầu.
25/3/1990
DoD theo Kế hoạch Dẫn đường Vô tuyến Liên bang, lần đầu tiên khởi động (kích hoạt) SA (Selective Availability) làm giảm độ chính xác dẫn đường GPS có chủđịnh.
8/1990
SA được tắt đi trong chiến tranh vịnh Ba tư (Persian Gulf War). Những yếu tố đóng góp vào quyết định tắt SA bao gồm việc phủ sóng ba chiều có giới hạn được chòm NAVSTAR cung cấp trong quỹđạo vào thời gian đó và sớ máy thu mã số chính xác (Precision (P)-code) trong bản kiểm kê của DoD. DoD đã mua hàng nghìn máy thu GPS dân dụng ngay sau đó không lâu đã dùng cho lực lượng liên minh trong cuộc chiến tranh.
1990-1991
GPS được các lực lượng liên minh dùng lần đầu tiên trong điều kiện chiến tranh trong Chiến tranh Vịnh Ba Tư. Sử dụng GPS cho Bão Sa Mạc Hoạt Động (Operation Desert Storm) chúng minh là cách sử dụng chiến
thuật thành công đầu tiên của công nghệ không gian trong giới hạn thiết trí hoạt động. 29/8/1991 SA được kích hoạt lại sau Chiến tranh Vịnh
Ba Tư. 1/7/1991 Mỹ đã cho phép cộng đồng thế giới sử dụng dịch vụ định vị tiêu chuẩn (SPS) GPS bắt đầu từ năm 1993 trên cơ sở liên tục và miển phí trong vòng ít nhất 10 năm. Lời đề nghị này được thông báo trong Hội nghị Dẫn đường Hàng không lần thứ 10 (the 10th Air Navigation Conference) của Tổ chức Hàng không Dân dụng Quốc tế (ICAO, International Civil Aviation Organization).
5/9/1991
Mỹ mở rộng lời đề nghị 1991 vào Hội nghị thường niên ICAO bằng cách cho phép thế giới sử dụng SPS trong tương lai, việc này phụ thuộc vào việc có đủ vốn, cung cấp dịch vụ này tối thiểu 6 năm có thông báo trước về việc chấm dứt hoạt động GPS hoặc xóa bỏ SPS. 8/12/1992 Bộ Trưởng Bộ Quốc phòng chính thức thông báo Khả năng hoạt động đầu tiên của GPS, có nghĩa là 24 vệ tinh trên quỹ đạo hệ thống GPS không còn là hệ thống đang triển khai