zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Công Nghệ Thông Tin

» Tin học văn phòng

Báo cáo đề tài Công nghệ vệ tinh - Đề tài: Hệ thống định vị toàn cầu GPS và ứng dụng

Chia sẻ: Lê Văn Thương | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:52

Báo xấu

280
lượt xem 101
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời các bạn cùng tham khảo nội dung đề tài "Hệ thống định vị toàn cầu GPS và ứng dụng" trong bài báo cáo đề tài Công nghệ vệ tinh sau đây để nắm bắt được tổng quan về cơ sở lý thuyết của hệ thống định vị toàn cầu GPS, các nguyên lý và phương pháp định vị tọa độ của một điểm trên trái đất, các thông tin về sai số và khảo sát độ chính xác của hệ thống GPS,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo đề tài Công nghệ vệ tinh - Đề tài: Hệ thống định vị toàn cầu GPS và ứng dụng

Phần 1 Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin BÁO CÁO ĐỀ TÀI CÔNG NGHỆ VỆ TINH ĐỀ TÀI HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS & ỨNG DỤNG GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm Nhóm SV thực hiện:  Lê Văn 08520599 Thương 08520618 08520032  Nguyễn Thành Vinh ̣ ̉  Đăng Tiêu Binh ̀
TP. HCM, tháng 4 – 2012
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm Trich yêu ́ ́ Mục tiêu va đôi t ̀ ́ ượng tim hiêu cua bao cao ̀ ̉ ̉ ́ ́ ̉ ̣ ́ ́ ̀ ́ ệ thống định vị toàn cầu GPS và các ứng Bao cao tim hiêu môt sô vân đê liên quan đên h ́ ́ ̀ dụng thực tiễn của nó. Trong đo, viêc ́ ̣ tim hiêu ̀ ̉ các ứng dụng thực tiễn ở thế giới và cũng như ở Việt Nam được quan tâm xem xet. Cu thê, bao cao se đi tông quan vê c ́ ̣ ̉ ́ ́ ̃ ̉ ̀ ơ sở ́ ̉ ̣ ́ ịnh vị toàn cầu GPS, các nguyên lý và phương pháp định vị tọa ly thuyêt cua hê thông đ ́ độ của một điểm trên trái đất, các thông tin về sai số và khảo sát độ chính xác của hệ thống GPS. Từ đo bao cao se ́ ́ ́ ̃tim hiêu ̀ ̉ vê các ̀ ứng dụng của hệ thống GPS và khả năng áp dụng chúng vào thực tế. Phương phap nghiên c ́ ưu va tim kiêm thông tin ́ ̀ ̀ ́ Trong bao cao, chung em s ́ ́ ́ ử dung cac kiên th ̣ ́ ́ ức đa đ ̃ ược hoc ̣ ở môn “Công nghệ vệ tinh” và môn “Công nghệ mạng viễn thông” được day ̣ ở trương Đai hoc Công nghê ̀ ̣ ̣ ̣ ́ ưc đ Thông tin. Cac kiên th ́ ́ ược sử dung bao gôm các bài nghiên c ̣ ̀ ứu về vệ tinh và viễn thông. Chung em s ́ ử dung search google.com đê tim kiêm cac tai liêu liên quan, tìm hi ̣ ̉ ̀ ́ ́ ̀ ̣ ểu các báo cáo về hệ thống GPS của các trường đại học, học viện ở Việt Nam cũng như trên thế giới để tổng hợp thành một bài báo cáo hoàn chỉnh. ̉ Cac kêt qua thu đ ́ ́ ược Đưa ra được các khái niệm cơ bản của hệ thống định vị GPS, nêu lên được các hệ thống định vị “công cộng” trên thế giới. Tìm hiểu được cấu hình của hệ thống định vị GPS, cũng như các nguyên lý, các phương pháp để định vị tọa độ của một điểm bất kỳ trên trái đất. Tìm hiểu được các nguyên nhân gây ra sai số trong quá trình định vị và đưa ra các mức của độ chính xác khi định vị bằng GPS. Trang 3
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm Dựa vào độ chính xác khi định vị, tìm hiểu các ứng dụng của hệ thống GPS và khả năng ứng dụng chúng vào thực tế. Muc luc ̣ ̣ Lơi cam ̀ ̉ ơn Trước tiên, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo ThS. Trần Bá Nhiệm đã tận tình hướng dẫn chung em trong qua trinh nghiên c ́ ́ ̀ ứu đê tai nay. ̀ ̀ ̀ Chung em xin bày t ́ ỏ lời cảm ơn sâu sắc đến những thầy cô giáo đã giảng dạy chung ́ em trong bốn năm qua, những kiến thức mà chung em nh ́ ận được trên giảng đường đại học sẽ là hành trang giúp chung em v ́ ững bước trong tương lai. Trang 4
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm Cuối cùng, chung em mu ́ ốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả bạn bè đa gop y đê bai ̃ ́ ́ ̉ ̀ ́ ́ ̀ ̣ ơn. bao cao hoan thiên h TP. Hô Chi Minh, thang 4 năm 2012 ̀ ́ ́ Nhom viêt bao cao ́ ́ ́ ́ Danh muc̣ ̣ ̀ ̉ Danh muc hinh anh Danh mục bảng biểu Trang 5
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm ̣ ư viêt tăt Danh muc t ̀ ́ ́ Từ viết tắt Tường minh Giải thích C CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập theo mã G Hệ thống định vị toàn cầu GPS Global Positioning System do bộ quốc phòng Hoa Kỳ thành lập GALILEO Hệ thống định vị toàn cầu Trang 6
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm của liên minh khối EU Hệ thống định vị toàn cầu GLONASS của Liên Bang Nga Là tên dùng chung cho các hệ thống định vị toàn cầu sử dụng vệ tinh như GPS GNSS Global Navigation Satellite System (Hoa Kỳ), Hệ thống định vị Galileo (Liên minh châu Âu) và GLONASS (Liên bang Nga). GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý S Dịch vụ tiêu chuẩn, chỉ SPS Standard Positioning Service cung cấp cho quân đội Hoa Kỳ U USNO United States Naval Observatory Cục hải quân Hoa Kỳ Định luật Các hành tinh chuyển động quanh mặt trời theo quỹ Định luật . đạo hình elip, với mặt trời Kepler I: ở một trong 2 tiêu điểm của elip đó. Định luật Diện tích quét bởi vector Kepler II: bán kính của một hành tinh tỷ lệ thuận với thời gian. Hay nói một cách khác diện tích bán kính vector Trang 7
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm quét được trong một khoảng thời gian là như nhau. Bình phương chu kỳ chuyển động của một hành tinh thì tỷ lệ với lập Định luật phương bán trục lớn của Kepler III: quỹ đạo elip của hành tinh đó. ( T2/a3 = const ) Trang 8
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm 1. Lời nói đầu Ngày nay, khoa học công nghệ ngày càng phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. Trong đó, công nghệ định vị vị trí vật thể ở ngoài trời ở bất cứ vị trí nào trên trái đất đượ c quan tâm phát triển . Hiện nay, có rất nhiều tổ chức, quốc gia phát triển hệ thống định vị toàn cầu. Trong số các hệ thống định vị toàn cầu đó thì hệ thống định vị GPS là được sử dụng phổ biến hơn cả. Hệ thống GPS được sử dụng cả trong lĩnh vực quân sự (dành riêng cho quân đội Mỹ) hay dân sự (toàn thế giới, được chính phủ Mỹ cho phép từ những năm 1980 mà không tính phí). Chính nhờ điều này, GPS đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực để phục vụ con người: quản lý và điều hành xe, chỉ đường, khảo sát trắc địa, môi trường, bản đồ hàng không. Ở Việt Nam do nhiều nguyên nhân và điều kiện khác nhau GPS vẫn chưa được sử dụng một cách rộng rãi cũng như chưa tận dụng được hết khả năng của GPS, đặc biệt đối với người dùng đầu cuối. Trong khuôn khổ nghiên cứu này, chúng em xin mạn phép nghiên cứu về hệ thống định vị GPS và các ứng dụng thực tiễn của nó. Mục tiêu của nghiên cứu không nhằm đi sâu về cơ sở lý thuyết cũng như cách vận hành của hệ thống định vị mà chỉ đưa ra các nhìn tổng quan về hệ thống, cách thức hoạt động và sau đó đi tìm các ứng dụng thực tế đã được áp dụng từ hệ thống này. Cấu trúc của báo cáo được chia thành các phần chính như sau: 1. Lời nói đầu – Giới thiệu về đề tài và các mục tiêu cần đạt được khi nghiên cứu. 2. Cơ sở lý thuyết – Giới thiệu tổng quan về hệ thống định vị toàn cầu nói chung và hệ thống định vị GPS, đưa ra các khái niệm và cách thức hoạt động cũng như vận hành của hệ thống GPS. 3. Ứng dụng thực tiễn – Nêu ra các ứng dụng của hệ thống định vị GPS. Trang 9
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm 4. Kết luận – Rút ra những kết quả đạt được trong quá trình nghiên cứu đề tài. 2. Cơ sở lý thuyết 2.1. Khái quát về GPS và hệ thống định vị GPS Hệ thống định vị toàn cầu được viết tắt theo tiếng Anh là GPS ( Global Positioning System). Hiện thời có hai hệ thống GPS “công cộng”. Hệ thống NAVSTAR là một hệ thống do Mỹ sở hữu và được Bộ Quốc phòng Mỹ (DoP: Department of Defense) giám sát. Hệ thống GLONASS là hệ thống thuộc quyền sở hữu của Nga. Mặc dù cả hai hệ thống NAVSTAR và GLONASS đều là những hệ thống định vị toàn cầu nhưng NAVSTAR thường được đề cập với tên gọi là GPS vì hệ thống này tồn tại trước. Nội dung đề tài này chỉ tập trung đề cập đến hệ thống NAVSTAR GPS. Hệ thống NAVSTAR được quản lý bởi Văn phòng chương trình NAVSTAR GPS (NAVSTAR GPS Joint Program Office) đặt tại căn cứ không quân Los Angeles. Điểm liên lạc lấy thông tin về NAVSTAR cho phía dân sự là Trung tâm Dẫn đường Hàng hải (NAVCEN) thuộc bộ phận Giám sát Hải phận Mỹ (U. S. Coast Guard). NAVCEN cung cấp thông tin về trạng thái hệ thống trong các trang tài liệu NANU. Máy thu dân dụng có thể nhận các sản phẩm từ hệ thống NAVSTAR thông qua Ủy Ban Giao tiếp dịch vụ GPS dân dụng (CGSIC). Các hệ thống dẫn đường vệ tinh dùng để cung cấp thông tin về vị trí, tốc độ và thời gian cho các máy thu ở mọi thời điểm trên trái đất, trong mọi điều kiện thời tiết. Hệ thống có thể xác định vị trí với sai số từ vài trăm mét đến vài mét và có thể giảm xuống chỉ còn vài centimet. Tất nhiên, độ chính xác càng cao thì máy thu GPS càng phức tạp hơn và giá thành vì thế cũng tăng theo. Trang 10
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm 2.2. Cấu hình của hệ thống định vị GPS Hệ thống GPS bao gồm ba phân đoạn là phân đoạn không gian (space segment), phân đoạn điều khiển (control segment), phân đoạn người dùng (user segment). Hình 2.1. Cấu hình của hệ thống định vị GPS 2.2.1. Phân đoạn không gian GPS là một hệ thống gồm 24 vệ tinh chuyển động trên các quỹ đạo chung quanh Trái Đất. Mỗi vệ tinh nặng khoảng 2 tấn, sử dụng năng lượng Mặt Trời, chuyển động cách mặt đất khoảng 20.183km và có chu kỳ quay quanh trái đất là 11 giờ 57’58”. Các vệ tinh GPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần trong ngày theo một quỹ đạo rất chính xác và phát tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Các Trang 11
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm máy thu GPS nhận thông tin này và bằng phép tính lượng giác tính được chính xác vị trí của người dùng. Về bản chất, 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 cách vệ tinh bao xa. Rồi với nhiều quãng cách đo được tới nhiều vệ tinh máy thu có thể tính được vị trí của người dùng và hiển thị lên bản đồ điện tử của máy. Máy thu GPS phải có được với 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. Với bốn hay nhiều hơn số vệ tinh trong tầm nhìn thì máy thu có thể tính được vị trí 3 chiều (kinh độ, vĩ độ và độ cao). Một khi vị trí người dùng đã tính được thì máy thu GPS có thể tính các thông tin khác như tốc độ hướng chuyển động, bám sát di chuyển quãng cách tới điểm đến, thời gian Mặt Trời mọc, lặn và nhiều thứ khác nữa. Phân đoạn không gian có các chức năng cơ bản sau: Nhận và lưu trữ dữ liệu được truyền lên từ phân đoạn điều khiển. Duy trì thời gian chính xác nhờ các chuẩn tần số nguyên tử trên vệ tinh (đồng hồ nguyên tử). Truyền thông tin và tín hiệu tới cho người dùng trên một hoặc hai băng tần L. Trang 12
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm Hình 2.2. Phân đoạn không gian 2.2.2. Phân đoạn điều khiển Phần điều khiển bao gồm: 1 trạm điều khiển trung tâm (Master Control Station) và 5 trạm theo dõi vệ tinh (Monitor Station), 3 trong số đó là trạm hiệu chỉnh số liệu (Upload Station) đặt trên mặt đất, liên tục giám sát đường đi của các vệ tinh trong không gian. Các trạm trong phần điều khiển có nhiệm vụ: Giám sát và hiệu chỉnh quỹ đạo và đồng hồ vệ tinh. Tính toán và gởi các bản tin dẫn đường vệ tinh. Bản tin này được cập nhật hàng ngày mô tả về vị trí vệ tinh trong tương lai và thu nhận dữ liệu từ tất cả các vệ tinh gởi về. Cập nhật các bản tin dẫn đường vệ tinh một cách thường xuyên. Trang 13
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm Hình 2.3. Phần điều khiển vệ tinh trong hệ thống GPS Trạm điều khiển trung tâm đặt ở Colarado Spring, Colorado USA. Trạm trung tâm điều phối mọi hoạt động trong phần điều khiển. Trạm điều khiển trung tâm có một đồng hồ nguyên tử, thời gian của đồng hồ này được dùng để truyền đến cho vệ tinh, là thời gian chuẩn để hiệu chỉnh đồng hồ nguyên tử của vệ tinh. Hình 2.4. Vị trí đặt trạm điều khiển GPS trên mặt đất Trang 14
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm Các trạm giám sát theo dõi vệ tinh 24h/ngày. Trạm điều khiển trung tâm sẽ điều khiển các trạm giám sát thông qua các đường nối. Các điểm đặt trạm giám sát của hệ thống trên trái đất: Ascension island Colorado Spring, Colorado USA Diego Garcia island Hawaii Kawajalein island Trạm theo dõi thông tin gởi xuống từ vệ tinh: Báo cáo chính xác của thời gian của đồng hồ vệ tinh. Tập hợp chuyển cho trạm điều khiển mọi thông tin về dữ liệu khí tượng bao gồm: áp suất khí áp, nhiệt độ, điểm sương. Trạm điều khiển trung tâm sử dụng những dữ liệu này để tính toán và đưa ra dự báo về quỹ đạo vệ tinh trong tương lai. Trạm điều khiển trung tâm sử dụng các trạm hiệu chỉnh số liệu để gởi thông tin cho vệ tinh bao gồm: Mệnh lệnh hiệu chỉnh vĩ đạo vệ tinh. Vệ tinh sử dụng tín hiệu này để khởi động các tên lửa điều khiển đưa vệ tinh về vĩ đạo đúng. Bản tin dẫn đường đến vệ tinh. Các trạm hiệu chỉnh số liệu là các trạm được đặt ở Ascension island, Diego Garcia island và Kawajalein island. Trang 15
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm 2.2.3. Phân đoạn sử dụng Bao gồm các thiết bị thu tín hiệu GPS sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Kiểu loại thiết bị thu hết sức đa dạng, từ các thiết bị xách tay không đắt tiền đến các hệ thống phức tạp đòi hỏi phải được cấp chứng chỉ chất lượng kỹ thuật để trang bị cho các trung tâm dẫn đường, điều hành bay. Hình 2.5. Các hình thức sử dụng GPS Thiết bị máy thu tín hiệu GPS chủ yếu gồm anten thu, bộ phận giải mã, bộ phận xử lý các mã của tín hiệu vệ tinh GPS, riêng đối với ngành hàng không nó còn xử lý các thông tin dẫn đường và truyền hiển thị các thông tin cho tổ lái và một số thiết bị cần sử dụng dữ liệu GPS trong quá trình bay. 2.3. Nguyên lý xác định vị trí của GPS Các vệ tinh chính là các điểm tham chiếu cho các vị trí trên trái đất. Nguyên lý cơ bản của GPS là sử dụng “phép tính toán tam giác”. Để tính toán tam giác, máy thu GPS đo khoảng cách dựa vào thời gian truyền sóng vô tuyến. Để đo thời gian đó, GPS cần phải xác định được thời gian một cách chính xác. Cùng với khoảng cách, GPS cũng cần phải xác định được chính xác vị trí của vệ tinh trong không gian. Cuối cùng, hệ thống cần phải hiệu chỉnh thời gian trễ khi truyền sóng qua tầng khí Trang 16
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm quyển. Bằng cách xác định khoảng cách tới 3 vệ tinh, ta có thể xác định được vị trí của ta chỉ có thể nằm tại một trong hai điểm trong không gian. Hình 2.6. Cách định vị một điểm trong không gian bằng GPS Vấn đề chỉ còn là đo thời gian truyền từ vệ tinh tới máy thu. Thời gian là một vấn đề khá phức tạp. Thứ nhất bởi vì thời gian rất ngắn. Nếu vệ tinh ở ngay phía trên thì thời gian truyền chỉ mất khoảng 0.06 giây. Do đó chúng ta cần phải có các đồng hồ chính xác. Giả sử có một cách để làm cho cả vệ tinh và máy thu cùng phát một tín hiệu như nhau đúng 12 giờ trưa. Nếu tín hiệu đó có thể truyền tới máy thu, thì chúng ta sẽ có hai tín hiệu, một từ chính máy thu, một từ vệ tinh. Khi đó, sẽ có hai phiên bản không đồng bộ với nhau. Phiên bản từ vệ tinh có thể bị trễ do phải truyền qua khoảng cách 11000 dặm (~20000km). Nếu ta muốn biết tín hiệu từ vệ tinh bị trễ bao nhiêu, ta có thể cho tín hiệu của máy thu đến khi chúng đồng bộ với nhau. Khoảng thời gian chúng ta phải dịch chuyển tin hiệu của máy thu để có được đồng bộ bằng với thời gian truyền từ vệ tinh cho tới máy thu. Do đó, chúng ta có thể nhân thời gian đó với vận tốc ánh sáng và sẽ xác định được khoảng cách tới vệ tinh. Trang 17
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm Distance = Time Delay * Speed of Light Hình 2.7. Công thức tính khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh Mỗi vệ tinh đều sử dụng một mã giả ngẫu nhiên duy nhất. Mã giả ngẫu nhiên là một phần cơ sở của GPS. Về mặt vật lý nó là một mã số rất phức tạp, nói cách khác nó là một chuỗi các ký tự đóng mở. Tín hiệu phức tạp đến nỗi trông nó gần như là nhiễu ngẫu nhiên, đó đó nó có tên là “giả ngẫu nhiên”. Sự phức tạp đó có một ưu điểm: sự phức tạp đảm bảo rằng máy thu không đồng bộ với một tín hiệu nào đó không mong muốn. Dạng tín hiệu cũng đảm bảo không có một tín hiệu nhiễu nào có dạng đúng như vậy. Bởi vì vệ tinh có một mã giả ngẫu nhiên duy nhất, do đó đảm báo rằng máy thu không bắt nhầm tín hiệu của một vệ tinh khác. Do đó các vệ tinh có thể sử dụng tần số giống nhau mà không sợ gây phiền nhiễu lẫn nhau. Và còn khó hơn nếu ai đó muốn gây nhiễu cho hệ thống. Trong thực tế mã giả ngẫu nhiên còn cho phép bộ quốc phòng Mỹ điều khiển truy Trang 18
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm cập vào hệ thống. Nhưng còn một lý do nữa để sử dụng mã giả ngẫu nhiên, đó là có thể sử dụng “lý thuyết thông tin để khuyếch đại tín hiệu GPS”. Đó chính là lý do tại sao các máy thu GPS không cần sử dụng các anten lớn để thu tín hiệu – điều này khiến cho GPS trở nên rất kinh tế. Nếu như mấu chốt là đo thời gian tín hiệu đi từ vệ tinh đến máy thu, thì thời gian đó cần phải rất chính xác, bởi vì nếu thời gian lệch đi một phần nghìn giây thì với tốc độ ánh sáng, độ lệch vị trí xác định sẽ là 200 dặm. Đối với vệ tinh, thời gian có độ chính xác cực kỳ cao bởi vì nó có đồng hồ nguyên tử rất chính xác. Nhưng còn đối với các máy thu trên mặt đất? Ta nhớ rằng cả vệ tinh và máy thu cần phải đồng bộ mã giả ngẫu nhiên với nhau thì hệ thống mới có giá trị. Nhưng nếu máy thu của chúng ta cần phải có đồng hồ nguyên tử thì hệ thống GPS sẽ trở nên không kinh tế (đồng hồ nguyên tử có giá từ $50 đến $100), làm tăng giá thành sản phẩm. Rất may là những người thiết kế hệ thống GPS có một sáng kiến tuyệt vời, đó là thực hiện thêm một phép đo nữa. Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu cụ thể: Trang 19
Đê tai: H ̀ ̀ ệ thống định vị toàn cầu GPS & ứng dụng GVHD: ThS. Trần Bá Nhiệm Giả sử vị trí thực của chúng ta nằm ở cách vệ tinh A là 4 giây và cách vệ tin B là 6 giây. Hai đường tròn cắt nhau tại điểm X chính là vị trí cần định vị. Nhưng giả sử rằng đồng hồ của máy thu chậm hơn so với đồng hồ toàn cầu 1 giây. Khi đó khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh A sẽ là 5 giây và tới vệ tnh B là 7 giây. Do đó, giao của hai đường tròn sẽ là tại điểm XX. Như vậy khoảng cách từ X tới XX sẽ là sai số gây ra do sự không chính xác của đồng Hình 2.8. Mô phỏng cách thức điều hồ. Bây giờ ta sử dụng một vệ tinh thứ chỉnh thời gian của đồng hồ tại máy thu ba. Nếu như đồng hồ chính xác thì cả ba điểm này sẽ cắt nhau tại một điểm. Mà hai đường tròn trên đã cắt nhau tại XX thì nếu đúng, đường tròn thứ ba cũng sẽ đi qua điểm XX. Nhưng vì đồng hồ của ta sai 1 giây, do đó kết quả sẽ là: đường tròn thứ ba không đi qua XX, do đó máy thu biết ngay là có sai số về thời gian. Bởi vì sai số thời gian này sẽ ảnh hưởng lên tất cả các phép đo cho nên máy tính sẽ tính toán và rút ra một giá trị sửa lỗi sao cho tất cả các đường tròn đi qua đúng một điểm. Trong ví dụ này, giá trị cần sửa sẽ trừ đi 1 giây. Sau khi xác định được giá trị sửa, máy thu có thể sử dụng giá trị này cho các phép đo sau này. Và từ đó đồng hồ của máy thu đã được đồng bộ với thời gian toàn cầu. Tất nhiên quá trình sửa này Trang 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.