Nhập dữ liệu
3.2.5. Hệ thống định vị toàn cầu
Hệ thống định vị toàn cầu (GPS - Global Positioning System) là một công nghệ dựa trên nền các vệ tinh cung cấp thông tin về vị trí chính xác trong mọi điều kiện thời tiết, mọi thời điểm trong ngày và mọi điều kiện địa hình. Cơng nghệ GPS trợ giúp xác định vị trí và đường đi của các thuyền, máy bay, các phương tiện đường bộ lớn và nhỏ… và các thiết bị GPS nhỏ và nhẹ ngày được phát triển để có thể dễ dàng mang theo và sử dụng.
Cho đến năm 2004, đã có hai hệ thống GPS vệ tinh và một hệ thống thứ ba đang được nghiên cứu để xây dựng. Bộ quốc phòng Mỹ đang sử dụng hệ thống
NAVSTAR cho cả mục đích quân sự và dân sự. Một hệ thống của Nga có tên gọi là GLONASS cũng đang tồn tại nhưng ít được sử dụng, chủ yếu là sử dụng vào thời Liên Xô cũ. Hệ thống thứ ba có tên là GALILEO đang được nghiên cứu cho mục đích phi quân sự và được thiết kế và xây dựng bởi các chính phủ thuộc liên minh Châu Âu và các tập đồn cơng nghiệp.
GPS có ba thành phần chính. Thứ nhất là vệ tinh. Thành phần này bao gồm một chùm vệ tinh có quỹ đạo bay xung quanh Trái đất ở độ cao so với mặt nước biển khoảng 20.000 Km. Hệ thống được thiết kế để hoạt động với 21 vệ tinh GPS và 3 vệ tinh dự phòng. Các vệ tinh này được phân bố trên 6 mặt phẳng quỹ đạo khác nhau. Tất cả các vệ tinh đều quay quanh Trái đất 2 vòng mỗi ngày và mỗi vệ tinh tồn tại trên đường chân trời trong vòng 8 tiếng hay nhiều hơn trong mỗi ngày. Bộ các vệ tinh hoạt động và dự phịng đã được lập kế trình trước và cả hai loại đều tồn tại lâu hơn so với thời gian tồn tại được thiết kế do đó thực tế tồn tại hơn 24 vệ tinh trên quỹ đạo trong cùng một thời điểm. Khoảng từ 4 đến 8 vệ tinh hoạt động có thể nhìn thấy
Hình 3.5: Phân bố các vệ
tinh trên mặt phẳng quỹ đạo xung quanh Trái đất
được từ bất kỳ một vị trí nhìn trên Trái đất nào mà không bị chướng ngại.
Thành phần thứ hai của GPS là bộ phận điều khiển. Bộ phận điều khiển có nhiệm vụ theo dõi đường bay, giao tiếp, thu dữ liệu, phân tích và điều khiển. Bộ phận này được sử dụng để quan sát, duy trì và quản lý các vệ tinh GPS cũng như cả hệ thống. Có 5 trạm theo dõi đường bay phân bố trên Trái đất trong đó trạm điều khiển chủ được đặt tại bang Colorado, Mỹ. Dữ liệu được thu thập thông qua một số nguồn bởi trạm điều khiển chủ. Các dữ liệu này bao gồm cả thơng tin về tình trạng sức khỏe của mỗi vệ tinh và thông tin về đường bay của các vệ tinh. Trạm điều khiển chủ tiến hành tổng hợp các thơng tin đó và đưa ra các phản hồi liên quan đến sự di chuyển, sự tính tốn về mặt thời gian và các dữ liệu khác đến mỗi vệ tinh. Trạm điều khiển chủ cũng phát tín hiệu đến các vệ tinh về các chỉnh
sửa trong tiến trình, các thay đổi trong hoạt động hay các thay đổi khác.
Thành phần thứ ba của GPS đó là bộ phận người sử dụng. Bộ phận này bao gồm các cá nhân riêng lẽ hay nhóm người cùng với một hay nhiều thiết bị thu GPS. Thiết bị thu GPS là một thiết bị có khả năng ghi lại dữ liệu được truyền về từ vệ tinh. Có nhiều hãng khác
Hình 3.6: Một thiết bị thu GPS nhau sản xuất thiết bị này như Garmin,
của hãng Garmin Trimble, Leica… Thiết bị thu GPS có thể đeo ở người, cầm tay, gắn trên các phương tiện
n n - -
giao thông. Dữ liệu định vị GPS thu được là các dữ liệu số do đó có thể nhập trực tiếp vào GIS.