1
HTHNG THÔNG TIN
VTINH
Bmôn Thông tin vô tuyn
ðại hc công ngh- ðHQG HN
Ging viên Thm ðức Phương
Tel. 0903 229 117
E- Mail: phuongthamduc@yahoo.com
1. Khái quát vhthng ñịnh vGPS
2. Cu hình ca hthng vtinh GPS
3. Nguyên lý xác ñịnh vtrí ca GPS
4. Máy thu GPS
Chương 10 – Hthng ñịnh vnhvtinh
GPS
GLONASS
GALILLEO
2
Khái quát vhthng ñịnh vGPS
Mt nhu cu rt ln trong thông tin hin ñại ñó kh năng xác
ñịnh vtrí dn ñường cho các ñối tượng trên trái ñất. Và nhu
cu ñó ñã dẫn ti s ra ñời ca hthng ñịnh vbng vtinh.
Vào nhng năm 70, nhm mc ñích thu thp các thông tin v
ta ñộ (vĩ ñộ và kinh ñộ), ñộ cao và tc ñộ ca các cuc hành
quân, hướng dn cho pháo binh và các hm ñội, BQuc
phòng Mỹ ñã phóng lên quỹ ñạo trái ñất 24 vtinh (21 vtinh
hot ñộng, 3 vtinh dtr). Nhng vtinh trgiá nhiu tUSD
này bay phía trên trái ñất ở ñộ cao 20.200 km, vi tc ñộ
chng 11.200 km/h trên 6qu ñạo tròn, Chu k~ 12h.
Trước năm 1980, chphc vcho mc ñích quân sdo B
quc phòng Mqun lý. Từ năm 1980 chính phMcho phép
sdng trong dân s.
Hthng GLONASS
Hthng ñịnh vtoàn cu GLONASS ca Nga (Global Navigation
Satellite System). Hthng GLONASS da trên chòm các vtinh
truyn liên tc các tín hiu ñã ñược mã hóa trên 2 băng tần, tín
hiu ñó thể ñược thu bi người dùng bt kỳ ñâu trên trái ñất
ñể biết ñược vtrí vn tc theo thi gian thc. Hthng này
cũng tương tự như hệ thng GPS ca M, c2 hthng sdng
cùng mt nguyên lý ñịnh v truyn dliu. GLONASS ñược
qun lý bi không quân Nga và ñược ñiu hành bi trung tâm ñiu
phi thông tin khoa hc nm trong bquc phòng Liên bang Nga
Phân ñon không gian bao gm 21 vtinh hot ñng trong 3 mt
phng quỹ ño. Các vtinh hot ñộng quỹ ñạo tròn cách mt ñất
19,100 km và mi vtinh quay quanh quỹ ñạo mt khong 11h15’.
Các vệ tinh GLONASS ñu tiên ñược phóng lên quỹ ño vào năm
1982 nhưng các chòm vtinh chhoàn thin vào cui năm 1995 -
ñầu 1996. Hthng chính thc hot ñộng vào ngày 24/9/93.
3
Mt số ñặc ñim và ng dng
GPS sdng các vtinh và các ñim tham chiếu ñể nh toán vtrí
bng phép ño tam giác, khả năng chính xác ca nó thti tng
mét. Trong thc tế, vi nhng ưu ñim ca GPS ta có ththc hin
các phép ño chính xác ti tng centi mét. Vý nghĩa nó ging như
vic gán cho mi mt mét vuông trên trái mt ñịa chduy nht. Các
máy thu GPS ñã ñược thu nhbng các mch tích hp và do ñó
trnên rt kinh tế, và khiến cho công nghtrnên phbiến vi tt c
mi người. Ngày nay GPS ñược ng dng rt nhiu trong xe hơi,
thuyn, thiết by dng, ñiện thoi, máy tính … ñược sdng
cho các mc ñích:
Trc ñịa bn ñồ (vbn ñồ). Dn ñường trên mt ñất, trên bin và
hàng không (taxi, tàu bè, máy bay…). Tìm kiếm và cu nn. Sdng
cho các hot ñộng ca vệ tinh (ñiu chnh vtrí ca vtinh). Các ng
dng trong quân s(tên la, bom thông minh…). Sdng vào các
mc ñích gii trí trên mt ñất, trên bin và trên không. Và mt s ng
dng chuyên dng khác (truyn thông tin thi gian,
chun tn s
trong ño lường, vn hành tự ñng…)
ðặc ñim và ng dng
Tnhng năm ñầu thp k80, các nhà sn xut ln chú ý
nhiu hơn ñến ñối tượng sdng tư nhân. Trên các xe hơi
hng sang, nhng thiết btrgiúp cá nhân kthut số PDA
(Personal Digital Assistant) như Ipaq ca hãng Compaq,
ñược coi là mt trang btiêu chun, thhin g trca ch
shu.
Như vy, hthng ñịnh vtoàn cu bng vtinh ngày càng
khng ñịnh ñược giá trca nó trnên rt phbiến cho rt
nhiu ng dng, tdân s, quân sự cho ñến các lĩnh vc
chuyên dng. Hin nay ñang có 2 hthng ñnh vtoàn cu
GPS ca Mvà GLONASS ca Nga, sp ti s h
thng GALILLEO ca châu Âu, dbáo khi ñó scó rt nhiu
ñiu thú vcho ng dng và thị trường dành cho các h
thng ñịnh v.
4
Cu hình hthng GPS
Hthng GPS bao gm 3 phân ñon là phân ñoạn không gian
(space segment), phân ñoạn ñiu khin (control segment) và
phân ñon người dùng (user segment)
Signal Components
L1 1575.42MHz
L2 1227.60MHz
Coarse Acquisition C/A)
Precision (P-Code)
Navigation Message
5
Cu hình hthng GPS
Phân ñon không gian có các chc năng cơ bn như sau:
Nhn và lưu trữ dliu ñược truyn lên từ phân ñoạn ñiu
khin
Duy trì thi gian chính xác nhcác chun tn snguyên t
trên vệ tinh (ñồng hnguyên t)
Truyn thông tin và n hiu ti cho người dùng trên mt hoc
2 băng tn L
Phân ñon không gian
Bao gm 24 vtinh, ngoài ra có th các vtinh dphòng.
Mi vtinh có quỹ ñạo 12h. 6 mt phng quỹ ñạo, mi mt
phng có 4 vtinh. Mi mt phng nghiêng 55 ñộ so vi mt
phng xích ñạo. Cách mt ñất khong 20,200 km. Tmt v
trí trên trái ñất có thnhìn thy 5 ñến 8 vtinh
Cu hình hthng GPS