6. Ứng dụng GPS của module SIM548.
6.1. GPS Hệ thống định vị toàn cầu
GPS (Global Positioning System) là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo. Trong cùng một thời điểm,ở một vị trí trên mặt đất nếu xác định được khoảng cách đến tối thiểu ba vệ tinh thì sẽ tính được được tọa độ của vị trí đó.
GPS là hệ thống định vị toàn cầu của Mỹ dựa trên một mạng lưới 24 quả vệ tinh được Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đặt trên quỹ đạo không gian.
Vệ tinh GPS
Các vệ tinh bay vòng quanh trái đất hai lần trong một ngày theo một quỹ đạo chính xác và phát tín hiệu thông tin xuống Trái Đất. Các máy thu GPS nhận được thông tin từ các vệ tinh và bằng phép tính lượng giác tính được vị trí của máy thu. Về bản chấ máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệ tinh với thời gian nhận được chúng. Sai lệch về thời gian cho biết máy
thu GPS ở cách vệ tinh bao xa.Máy thu phải nhận được tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh để tính ra vị trí hai chiều (kinh độ và vĩ độ) và để theo dõi được chuyển động. Khi nhận được tín hiệu của ít nhất 4 vệ tinh thì máy thu có thể tính được vị trí ba chiều (kinh độ,vĩ độ và độ cao). Một khi vị trí của người dùng đã được tính thì máy thu GPS có thể tính các thông tin khác như tốc độ,hướng chuyển động,hành trình,quãng cách tới điểm đến,thời gian…..
Các vệ tinh GPS phát hai tín hiệu vô tuyến công suất thấp dải L1 và L2. (dải L là phần sóng cực ngắn của phổ điện từ trải rộng từ 0,39 tới 1,55 GHz). GPS dân sự dùng tần số L1 1575.42 MHz trong dải UHF. Tín hiệu truyền trực thị, có nghĩa là chúng sẽ xuyên qua mây, thủy tinh và nhựa nhưng không qua phần lớn các đối tượng cứng như núi và nhà.
Về độ chính xác của hệ thống GPS,các máy thu GPS ngày nay có thể định vị vị trí chính xác nhờ vào thiết kế nhiều kênh hoạt động song song. Nhờ các kênh song song này cho phép máy thu duy trì kết nối bền vững,thậm chí trong tán lá rậm rạp hay thành phố với các tòa nhà cao tầng. Trạng thái của khí quyển và cá nguồn gây sai số có thể ảnh hưởng tới độ chính xác của máy thu GPS. Các máy thu GPS có độ chính xác trung bình 15 mét. Tuy nhiên với các máy thu mới hơn với khả năng WAAS (Wide Area Augmentation System) có thể tăng độ chính xác tới 3 mét,kỹ thuật DGPS (Differential GPS – GPS sai phân) cho phép định vị các đối tượng chuyển động với độ chính xác 1m và kỹ thuật RTK GPS (Real Time Kinematic GPS – GPS đo động thời gian thực) để định vị các đối tượng chuyển động với độ chính xác cao (cỡ vài centimet).