2.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS
2.1.1.4. Quỹ đạo của vệ tinh
Hệ thống GPS bao gồm 24 vệ tinh phi địa tĩnh, trong đó có 3 vệ tinh dự phòng. Trong tương lai, Hoa Kỳ sẽ phóng thêm 4 vệ tinh nữa để đảm bảo dự
phòng 1:3 cho toàn bộ hệ thống. Vệ tinh GPS bay theo 6 quỹ đạo, mỗi quỹ đạo có 4 vệ tinh.
Mặt phẳng quỹ đạo nghiêng 55o
so với mặt phẳng xích đạo và các góc xuân phân (góc giữa đường cắt mặt phẳng xích đạo và mặt phẳng quỹ đạo với đường xuân phân) của quỹ đạo lệch nhau lần nguyên của 60o.Vệ tinh GPS bay với quỹ đạo tròn, tâm đường tròn quỹ đạo trùng với tâm trái đất với bán kính 26.560 km và quay hết một vòng trong nửa ngày thiên văn (11,967h).
Tất cả các vệ tinh GPS thế hệ I (Block I) phóng bắt đầu từ năm 1978, nay không còn hoạt động. Đến năm 1985, Hoa Kỳ bắt đầu phóng vệ tinh thế hệ II ( Block II) bằng phi thuyền con thoi. Sau đó, do hỏng hóc của tàu con thoi, Hoa Kỳ đã dùng tên lửa đẩy Delta II để hoàn thành quá trình phóng vệ tinh của mình. Các thông số chính của vệ tinh thế hệ II như sau:
Hình 2.4. Quỹ đạo vệ tinh GPS.
Khối lượng trên quỹ đạo: 930kg. Đường kính: 5,1m.
Tốc độ bay: 7000 dặm / giờ, tương đương 3.12 km/s
Tần số sóng mang “đường xuống” băng L1:1575,42MHz, băng L2: 1227,60MHz.
Tần số sóng mang “đường lên”:1783,74MHz.
Đồng hồ: 2 đồng hồ nguyên tử Cesium; 2 đồng hồ nguyên tử Rubidium. Thời gian hoạt động: 7,5 năm.
Phóng bởi tên lửa Delta II.
Về lý thuyết, một quan sát viên đứng ở bất cứ địa điểm nào trên trái đất, trong bất cứ thời điểm nào đều có thể “ nhìn thấy” ít nhất là ba vệ tinh GPS và hoàn
toàn có thể xác định được vị trí của mình nhờ phép đo khoảng cách từ các vệ tinh đến vị trí của quan sát viên này.