Thành phần điều khiển có nhiệm vụ dõi theo các vệ tinh và cung cấp thông tin chính xác về quỹ đạo và thời gian. Có tất cả 5 trạm điều khiển trên toàn thế giới.
Trong đó, 4 trạm đóng vai trò là trạm giám sát tự động và trạm còn lại là trạm chủ. Các trạm giám sát tự động sẽ đều đặn nhận dữ liệu từ các vệ tinh và sau đó gửi thông tin tới trạm chủ. Sau đó trạm chủ hiệu chỉnh các thông tin rồi cùng với 2 hệ thống dàn ăngten gửi trả lại thông tin cho các vệ tinh. Thành phần người sử dụng đơn giản chỉ là người sử dụng cùng với bộ thu nhận tín hiệu GPS. Người sử dụng GPS ở đây rất đa dạng và phong phú bao gồm: dân thường, thuỷ thủ đoàn, các nhà thám hiểm, các nhà du hành vũ trụ, tàu con thoi, các tàu thám hiểm không người lái, máy bay, khách du lịch, quân đội…
2.1.3. Sự cần thiết của việc tích hợp INS và GPS
Theo những phân tích trong phần đặt vấn đề của Chương 1, hệ thống dẫn đường quán tính INS có ưu điểm nổi trội so với các hệ thống dẫn đường khác là khả năng hoạt động tự trị với độ chính xác cao trong những khoảng thời gian ngắn. Lỗi lớn nhất của hệ thống INS là do các cảm biến quán tính gây ra. Hệ định vị GPS có nhược điểm là khi hoạt động trong điều kiện thời tiết xấu, tín hiệu bị che chắn nhiều và bị phản xạ, khúc xạ thì sẽ không thể thu được tín hiệu hoặc tín hiệu thu được có chất lượng kém dẫn đến độ chính xác không cao. Chính vì thế, trong những ứng dụng thời gian dài thì hệ dẫn đường INS thường sử dụng kết hợp với các hệ thống hỗ trợ khác như hệ thống dẫn đường vô tuyến (Loran, Omega và Tacan), hệ thống dẫn đường vệ tinh (GPS, GLONASS và Transit), DME…Các hệ thống này hoạt động ổn định theo thời gian và vì thế cần tích hợp với hệ thống INS. Sự kết hợp giữa INS và GPS được cho là lý tưởng nhất vì hai hệ thống có khả năng khắc phục đa số những nhược điểm của nhau tạo nên một hệ thống định vị và dẫn đường mang tính ổn định và độ chính xác cao hơn.
2.2 Hệ tích hợp INS/GPS
2.2.1. Nguyên lý kết hợp INS/GPS
2.2.1.1. Các phương thức kết hợp và kỹ thuật điều chỉnh lỗi
Để kết hợp INS và GPS thành một hệ tích hợp có thể sử dụng một số phương thức cơ bản như được chỉ ra trong Hình 2. 3, Hình 2. 4 và Hình 2. 5 [79].
Hình 2. 3 Phương thức kết hợp lỏng (loosely coupled)
Hình 2. 4 Phương thức kết hợp chặt (tightly coupled).
Trong các sơ đồ trên: ∆θ: Độ tăng góc. ∆: Độ tăng vận tốc. P: Vị trí. PGPS: Vị trí do GPS cung cấp V: Vận tốc. VGPS: Vận tốc do GPS cung cấp. A: Tư thế. T: Thời gian.
TGPS: Thời gian do GPS cung cấp.
Trong 3 phương thức kết hợp trên, phương thức thứ nhất (phương thức kết hợp lỏng) sử dụng các thông tin đầu ra của bộ thu GPS để đưa vào bộ xử lý định vị cùng với thông tin đưa tới từ INS để tính toán tìm ra vị trí, vận tốc và tư thế của vật chuyển động tại những thời điểm nhất định. Phương thức thứ hai (phương thức kết hợp chặt) lấy thông tin trực tiếp từ bộ xử lý đo lường trong bộ thu GPS để đưa vào bộ xử lý định vị cùng với thông tin đến từ INS. Tín hiệu này mới được tính toán thô, chưa qua xử lý định vị. Còn lại, phương thức thứ 3 (phương thức kết hợp chặt phát triển) được cải tiến từ phương thức 2. Cụ thể, về cách lấy thông tin để tính toán tìm ra các tham số định vị là giống nhau, tuy nhiên các tham số định vị của hệ thống tại thời điểm t sẽ được phản hồi về bộ xử lý đo lường trong GPS để làm cơ sở tính toán, hiệu chỉnh các thông số đo lường ở thời điểm tiếp theo t+1.
Mục đích của việc kết hợp hai hệ thống INS và GPS như được trình bày ở trên thành một hệ thống nhằm khắc phục, loại bỏ nhược điểm của nhau.
Để điều chỉnh lỗi khi kết hợp hai hệ thống này có thể dùng 2 kỹ thuật: Kỹ thuật điều chỉnh kiểu vòng hở và kiểu vòng kín (được chỉ ra trong Hình 2. 6).