GPS là gì?

GPS là gì ? Hệ thống định vị toàn cầu là gì ?  khi nhắc đến những thuật ngữ đó thì đa số chúng ta sẽ nghĩ ngay đến GPS, A-GPS và GLONASS. Vậy GPS, A-GPS và GLONASS là gì? Tại sao nó lại được dùng phổ biến như thế?

Những thiết bị công nghệ như smartphone, laptop hay tablet đôi khi còn được sử dụng như một thiết bị định vị nhờ vào tính năng định vị toàn cầu GPS theo tiếng anh là “global positioning system”. Vậy GPS là gì, nó có ý nghĩa như thế nào đối với cuộc sống của con người? Hãy cùng SHOPSVIETTEL.COM tìm hiểu những thông tin được chia sẻ trong bài viết dưới đây để giải đáp các thắc mắc trên nhé.

Định vị GPS là gì?

Khái niệm về GPS khá phức tạp để có thể diễn giải một cách cặn kẽ theo đúng kĩ thuật bởi khái niệm này thuộc về lĩnh vực công nghệ AI – một trong những mảng tân tiến nhất của công nghệ hiện nay. GPS thực chất là một mạng lưới bao gồm 27 vệ tinh quay xung quanh trái đất. Trong số 27 vệ tinh này, 24 vệ tinh đang hoạt động, 3 vệ tinh còn lại đóng vai trò dự phòng trong trường hợp 1 trong số 24 vệ tinh chính bị hư hỏng. Dựa vào cách sắp đặt của các vệ tinh này, khi đứng dưới mặt đất, bạn có thể nhìn được ít nhất là 4 vệ tinh trên bầu trời tại bất kì thời điểm nào.

GPS là hệ thống định vị toàn cầu được phát triển và sở hữu bởi Hoa Kỳ

GPS là hệ thống định vị toàn cầu hoặc hệ thống xác định vị trí. GPS cho phép mọi người trên thế giới sử dụng một số chức năng của GPS miễn phí. Nên bạn có thể sử dụng đinh vị trên các thiết bị thu GPS để xác định vị trí của mình một cách chính xác và hoàn toàn miễn phí. Một điều có lẽ sẽ khá bất ngờ là hiện nay Mĩ mà cụ thể là Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đang làm chủ toàn bộ công nghệ định vị trên thế giới hiện nay. Lí do là vì GPS hoạt động được (tức là cung cấp được các vị trí) hoàn toàn là dựa vào nguồn dữ liệu cập nhật tự các vệ tinh nhân tạo bay quay quỹ đạo Trái Đất.

GPS hiện nay có thể cung cấp thông tin chính xác nhất về vị trí của mọi vật trên bề mặt Trái Đất trong mọi thời điểm trong ngày, dưới mọi điều kiện thời tiết. Quan trọng hơn là loại định vị này truyền dữ liệu theo một nguyên lý đặc biệt nên hoàn toàn miễn phí đối với tất cả người dùng trên khắp thế giới.

Các vệ tinh nhân tạo liên tục bay quanh Trái Đất giúp tăng độ chính xác của hệ thống GPS toàn cầu

2. Cách xác định tọa độ của GPS hiện nay

Sau khi hiểu được hệ thống GPS là gì thì chúng ta cần biết thêm về hệ thống này sẽ xác định tọa độ bằng cách nào. Cách hệ thống GPS hoạt động bạn có thể hiểu đơn giản như cách trạm phát tín hiệu vô tuyến điện hoạt động. Tức là các vệ tinh sẽ luôn bay vòng quanh Trái Đất và phát tín hiệu ngược về bề mặt Trái Đất. Các tín hiệu này sẽ được thu về và xử lý bởi các máy chuyên thu tín hiệu GPS tại mặt đất. Sau khi tiếp nhận thông tin thì các máy tính sẽ dùng các thuật toán lượng giác đã được cài đặt sẵn để xác định vị trí của thứ cần định vị vị trí. Ngoài ra máy này cũng chỉ ra được tốc độ hay hướng chuyển động của thứ đó. Nó cũng có khả năng ghi lại hành trình mà thứ đó di chuyển cũng như các mốc thời gian của chuyển động.

Các hệ thống vệ tinh GPS bay hai vòng trong theo một quỹ đạo đã được tính toán chính xác và liên tục phát các tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Các máy thu GPS nhận các tín hiệu này và giải mã bằng các phép tính lượng giác, qua đó sẽ tính toán và hiển thị được vị trí của người dùng.

Thiết bị điện thoại của bạn là một đầu thu GPS, nó sẽ thu dữ liệu từ các vệ tinh GPS ở trên bầu trời. Dữ liệu gì? Nói một cách đơn giản, mỗi vệ tinh cho bạn biết khoảng cách chính xác từ vị trí của bạn đến vệ tinh đó hoặc một điểm nào đó trên trái đất.

Cơ chế hoạt động của hệ thống GPS rất đơn giản, bạn có thể tưởng tượng như sau. Trên bản đồ có 3 điểm cố định A, B, C. Dữ liệu GPS cho bạn biết khoảng cách lần lượt từ điểm A, B, C đến nơi bạn đứng là 1, 3km, 2km.

Thiết bị điện thoại phải nhận được tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh để cho ra vị trí hai chiều và để theo dõi được chuyển động của bạn. Khi nhận được tín hiệu của ít nhất bốn vệ tinh, máy sẽ cho ra được vị trí ba chiều. Một khi vị trí của bạn đã tính được thì thiết bị điện thoại có thể tính các thông tin khác, như tốc độ di chuyển, hướng chuyển động, bám sát di chuyển, khoảng hành trình, khoảng cách đích đến và nhiều thứ khác nữa.

Để đưa ra vị trí chính xác, rất nhiều thiết bị GPS kết nối tới ít nhất là 4 vệ tinh. Đó là lý do vì sao đôi khi để tìm ra vị trí chính xác của bạn, hệ thống GPS lại mất nhiều thời gian tới vậy. Đó cũng là lý do vì sao đôi khi bạn bị mất sóng GPS: thiết bị di động của bạn có thể đã kết nối tới 1 hoặc 2 vệ tinh, song 2 vệ tinh vẫn là không đủ.

 

3. Phân loại công nghệ GPS hiện nay

Hiện nay có khá nhiều hệ thống GPS đã được phát triển và đưa vào sử dụng. Tuy nhiên bài viết này sẽ chỉ liệt kê ra 4 công nghệ GPS được ứng dụng phổ biến cũng như được yêu thích bởi người dùng toàn cầu hiện nay.

A-GPS

A-GPS viết đầy đủ là Assisted GPS. Đây chính xác hơn thì không hẳn là một dạng GPS mà là phiên bản nâng cấp hơn của GPS từ thời kì đầu. A-GPS tối ưu tất cả các ứng dụng trên nền tảng GPS cũ như tăng tốc độ tính toán và upload vị trí trực tiếp của vật đang được đinh vị. Đồng thời lại giảm tải dung lượng cần có để cập nhật các vị trí một cách thường xuyên. Vì A-GPS khá nhẹ nên nó đang được sử dụng rất rộng rãi trên các thiết bị di động, đặc biệt là dòng điện thoại thông minh.

Tuy nhiên nó lại có một nhược điểm khá chí mạng, đó là bạn bắt buộc phải có 3G hoặc 4G, wifi mới có thể sử dụng. Nôm na là A-GPS sẽ bị “mù” khi không có kết nối với internet.

GLONASS

GLONASS là hệ thông định vị toàn cầu được phát triển bởi Nga và có khá nhiều tính năng bổ sung so với nền tảng GPS nguyên bản. Bạn không cần có kết nối mạng thì vẫn bắt được tín hiệu của công nghệ GPS này bình thường. Không phân biệt là bạn đang ở đồng bằng hay cao nguyên, núi cao hay vùng biển, ngay cả những vị trí hẻo lánh trên Trái Đất cũng được định vị rất rõ ràng. Đặc biệt GLONASS không chạy dưới nền ứng dụng khác, tức là nó sẽ chỉ kích hoạt khi người dùng trực tiếp yêu cầu nên nó tối ưu thời gian chạy pin của thiết bị định vị cực kì hiệu quả. Hiện nay hệ thống này cũng được sử dụng khá phổ biến trên các thiết bị di động.

Nếu bạn muốn cập nhật vị trí mới nhất ngay lập tức thì có vẻ GLONASS lại không phải sự lựa chọn tốt cho bạn . Thời gian mà GLONASS cần để cập nhật vị trí được đánh giá là khá lâu nên ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày sẽ không quá tối ưu. Người dùng hiện nay đánh giá thấp hệ thống này đa phần đều vì thời gian chết khi nó tải về vị trí cần cập nhật.

Hiện nay có 4 loại công nghệ GPS đang được ứng dụng phổ biến

BDS

BDS có tên gọi nguyên bản là The BeiDou Navigation Satellite System. The BeiDou dịch ra tiếng Hán Việt đọc là Bắc Đẩu nên dân công nghệ thường gọi vui hệ thống này là “sao Bắc Đẩu”. Qua tên gọi có lẽ bạn sẽ dễ dàng đoán ra đây là một hệ thống định vị được nghiên cứu và phát triển tại Trung Quốc. Thật vậy, ban đầu BDS chỉ được áp dụng trong phạm vi nội địa của nước này để phục vụ công dân Trung Hoa nhưng về sau nhà điều hành của BDS đã quyết định mở rộng thành một hệ thống toàn cầu.

Do ra đời khá muộn nên BDS hiện nay có thể tương thích với cả hai hệ thống định vị của Mĩ và Nga đã đề cập bên trên. Bạn có thể sử dụng kết hợp hai trên ba hệ thống định vị bên trên để nâng cao độ chính xác. Nếu xét về thông số chuyên môn kĩ thuật thì phạm vi chính xác tuyệt đối của hệ thống này lên đến 10m và thời gian sai số chỉ là 2/100.000.000 giây. Vì sự tối ưu tuyệt vời này mà BDS cũng đang được sử dụng rộng rải trải khắp trên nhiều lĩnh vực của đời sống. Từ định vị giao thông đường bộ, đường biển cho đến dự báo thời tiết, cảnh báo các dạng thiên tai, …

Galileo

Trên “mặt trận” định vị toàn cầu, Liên Minh Châu Âu EU cũng không yên vị để Mĩ, Nga và Trung Quốc độc chiếm phần phát triển công nghệ quan trọng này. Bằng chứng là EU lập tức cho ra mắt một hệ thống định vị của riêng mình mang tên Galileo hay còn gọi là GNSS.

Tuy nhiên nền tảng ứng dụng của hệ thống được phát triển bởi EU này lại khá khác với các hệ thống định vị chúng ta vừa kể đến bên trên. Nó được xây dựng tập trung vào mục đích dân sự. Tức là nếu bạn cần quản lí hoặc điều hành một dữ kiện định vị dân sự thì rất nên chọn Galileo. Hiện nay các dịch vụ của Galileo bao gồm:

– Dịch vụ miễn phí cho mọi đối tượng người dùng

– Dịch vụ mất phí chuyên cung cấp các tọa độ chính xác cao, độ sai số có bán kính dưới 1m

– Dịch vụ cứu hộ có đai chống nhiễu và tường lửa bảo mật mạnh

– Dịch vụ công cộng chỉ phục vụ cho chính phủ và quân đội hoặc các cơ quan bán quân sự của các quốc gia đồng minh trong Liên minh châu Âu EU

4. Ưu và nhược điểm của hệ thống định vị toàn cầu GPS

Ưu điểm

Định vị GPS hiện nay có thể nói là một tính năng cực kì cao cấp của thời đại công nghệ số 4.0. Nó cung cấp cho người dùng vị trí chính xác và được cập nhật liên tục. GPS cũng có chức năng liên kết với bản đồ và tìm đường đi cho người dùng. Ngoài ra các thiết bị định vị GPS hiện nay cũng đã được trang bị rất nhiều tính năng bổ trợ để cung cấp tiện ích tối đa phục vụ nhu cầu của người dùng.

Các ứng dụng nổi bật tạo nên điểm mạnh của thiết bị định vị hiện nay ngoài cung cấp vị trí thì còn đo và ghi lại hành trình của vật thể, cho phép truy cập hình ảnh trực tiếp từ vệ tinh, cho biết hướng và tốc độ di chuyển. Thậm chí GPS có khả năng cảnh báo nguy hiểm, kết nối với các phần mềm định vị thứ ba và hỗ trợ an ninh. Bạn có thể định vị chiếc xe máy bằng thiết bị định vị xe máy hoặc ô tô bị mất của mình bằng cách truy cập GPS của chiếc xe, có thể khóa xe từ xa hoặc lấy hình ảnh của tên trộm từ chiếc xe.

Nhược điểm

Bên cạnh các nhược điểm như dùng GPS sẽ rất tốn pin của vật chủ thì GPS nếu không được sử dụng đúng cách sẽ là một công cụ gây nguy hiểm rất lớn cho mọi người. Bạn có thể bị theo dõi từ xa bởi các hệ thống GPS từ xa, sự riêng tư và cá nhân của bạn sẽ bị đe dọa,…

Xem thêm:

Tìm hiểu định vị xe máy

Hộp đen định vị GPS VTracking Viettel