Hà
Dương Cự/Người Việt
October
20, 2016
Hiện
nay đa số những người lái xe đều dùng GPS để đi đường và tìm nhà. Thời buổi bây
giờ nếu không có GPS thì không biết làm sao mà tìm nhà đây? GPS là gì? từ đâu
mà có? và hoạt động ra sao? Trong bài này chúng tôi xin nói qua về GPS.
GPS
là chữ tắt của từ Global Provisioning System dịch là Hệ Thống Ðịnh Vị Toàn Cầu.
Người Việt hầu như không ai dùng từ “hệ thống định vị toàn cầu,” cũng như người
Mỹ không dùng từ “Global Provisioning System” mà mọi người đều sử dụng từ GPS.
Trong bài này chúng tôi cũng xin dùng từ GPS cho tiện.
Lịch
sử GPS
Trong
thập niên 1960, thời kỳ chiến tranh lạnh, những tầu ngầm nguyên tử của Hoa Kỳ cần
phải biết chính xác vị trí của mình để có thể phóng hỏa tiễn bắn vào những mục
tiêu đã định sẵn. Do đó Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ cho phóng nhiều hệ thống vệ tinh
như là TRANSIT và Timation,… để giúp cho những tầu ngầm nguyên tử hay phi cơ
hay chiến xa định được vị trí của mình. Vào thời điểm đó những hệ thống này
hoàn toàn bí mật, chỉ có quân đội Hoa Kỳ sử dụng được thôi.
Ðến
năm 1983, khi chiếc máy bay hàng không dân sự Korean Air Lines Flight 007 đi lạc
vào không phận Liên Bang Xô Viết và bị bắn rơi thì Tổng Thống Hoa Kỳ Reagan mới
ban hành sắc lệnh cho phép dân sự được dùng hệ thống GPS để định vị cho rõ ràng
và để tránh những trường hợp thương tâm như trên.
Vệ
tinh đầu tiên của hệ thống GPS hiện đại được phóng lên không gian vào năm 1989.
Ðến năm 1994 thì vệ tinh thứ 24 được phóng lên và như vậy là hoàn thành toàn bộ
hệ thống GPS mà chúng ta đều dùng hiện nay.Tên chính thức của hệ thống GPS là
NAVSTAR (Navigation System Using Timing and Ranging) Ðây là hình một vệ tinh
GPS lấy từ website www.gps.gov.
Vệ
Tinh GPS Block IIR(M).
Hoạt
động của hệ thống GPS
Cả
hệ thống GPS có ba phần: phần không gian, phần điều khiển và phần máy nhận của
người dùng.
Phần
không gian
Phần
này gồm có một hệ thống 24 vệ tinh bay quanh trái đất, cách mặt đất khoảng
20,200 km. Mỗi vệ tinh bay vòng quanh trái đất hai lần một ngày và liên tục
phóng xuống trái đất tín hiệu về vị trí của vệ tinh và thời giờ. Những vệ tinh
này được đặt vào những quỹ đạo cách đều nhau để sao cho bất kỳ ở đâu trên thế
giới cũng nhận được tín hiệu của ít nhất là 4 vệ tinh. Ðây là hình vẽ về hệ thống
vệ tinh GPS.
Hệ
Thống Vệ Tinh GPS.
Phần
điều khiển
Phần
này bao gồm những trạm điều khiển chính và phụ và các đài ra đa rải rác khắp thế
giới. Phần này thuộc Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ. Nhiệm vụ chính của phần điều khiển
là giữ cho các vệ tinh ở vào quỹ đạo đúng và chỉnh giờ của các vệ tinh cho
chính xác. Trạm điều khiển chính ở Colorado, trong căn cứ không quân Schriever
Air Force Base. Ðây là bản đồ phần điều khiển của GPS cũng lấy từ www.gps.gov.
Phần
Ðiều Khiển GPS.
Phần
máy nhận
Các
máy GPS như Garmin, Tomtom, hay máy gắn liền trên xe mà quý vị đang sử dụng là
phần máy nhận này đây. Những dụng cụ này gọi chung là máy nhận GPS. Máy nhận
GPS nhận tín hiệu ít nhất từ 4 vệ tinh GPS. Dùng những dữ kiện nhận được và những
phương pháp toán và vật lý máy GPS có thể tính ra được vị trí chính xác của
mình. Vị trí này sau đó được chấm vào một bản đồ đã được gài sẵn trong máy nhận
và hiện ra trên màn hình của máy nhận. Như vậy người dùng biết là mình hiện
đang ở con đường nào trên bản đồ.
Những
áp dụng của GPS
Ngoài
những áp dụng về quân sự như bắn hỏa tiễn, ném bom thì có rất nhiều áp dụng dân
sự của hệ thống GPS trong những ngành như hàng không, hàng hải, canh nông, hay
vận tải. Nhưng áp dụng chính mà chúng ta thường biết là dùng GPS để tìm đường.
Tìm
đường
Cho
một địa chỉ nào đó vào máy GPS, máy sẽ chỉ đường cho chúng ta từng ngả rẽ một
cho tới khi đến đích. Nếu chúng ta đi lạc thì máy lại tìm con đường khác hay đề
nghị chúng ta quay chữ U lại.
Thật
sự cả một hệ thống GPS diễn tả như trên là chỉ giúp máy GPS định được vị trí của
mình, chứ không tìm đường cho mình. Muốn tìm đường thì máy GPS phải có gài đặt
sẵn một bản đồ và những thuật toán định tuyến (routing algorithm). Muốn đi từ
điểm A tới điểm B máy GPS sẽ áp dụng thuật toán định tuyến để định đường đi
trên bản đồ.
Vì
máy nhận GPS dựa theo bản đồ để tìm đường, nếu bản đồ đã lỗi thời thì nhiều khi
không có địa chỉ những khu nhà mới cất hay những đường mới xây. Muốn cho chính
xác bản đồ nên được cập nhật thường xuyên.
Nhiều
máy GPS mới còn cung cấp tin tức giao thông, như tai nạn, kẹt đường hay sửa đường
cho người dùng. Những máy nhận này có lắp sẵn một bộ phận nhận tin tức về giao
thông từ những công ty cung cấp dữ kiện này. Thường những dữ kiện về giao thông
được truyền tới máy qua hệ thống không dây (wireless system) hay sóng vô tuyến
FM chứ không qua vệ tinh GPS.
Hiện
nay nhiều người không dùng máy nhận GPS riêng nữa mà dùng những ứng dụng phần mềm
trong điện thoại thông minh (smart phone) như Google Maps để tìm đường. Dùng điện
thoại thông minh thì không cần thêm một máy nữa và không phải lo cập nhật bản đồ.
Nhưng có một bất lợi là nếu không có sóng thì không dùng được, như khi đi trong
rừng hay những vùng hoang vu ít người ở.
GPS
và những hệ thống khác
Vì
GPS là một hệ thống của chính phủ Hoa Kỳ nên nhiều nước khác không muốn lệ thuộc
vào GPS, vì lỡ có xích mích với Hoa Kỳ thì sao? Có nhiều cường quốc đang nỗ lực
phát triển những hệ thống tương tự như GPS cho riêng mình.
·
Nga
Xô có hệ thống Global Navigation Satellite System.
·
Liên
Hiệp Âu Châu đang cố gắng phát triển một hệ thống global navigation satellite
system, còn gọi là Galileo. Hệ thống này vẫn chưa hoàn thành, có thể bắt đầu hoạt
động năm 2016.
·
Ấn
Ðộ đang phát triển Indian Regional Navigation Satellite System. Hệ thống này chỉ
dùng trong phạm vi nước Ấn Ðộ. Dự trù sẽ hoạt động vào năm 2016.
·
Trung
Hoa có BeiDou Navigation Satellite System. Hệ thống này đã hoạt động trong phạm
vi Châu Á và Thái Bình Dương. Còn toàn cầu thì phải đến năm 2020.
·
—————-
Nguồn
tài liệu
Wikipedia: www.wikipedia.org
GPS Organization: www.gps.gov
Wikipedia: www.wikipedia.org
GPS Organization: www.gps.gov
No comments:
Post a Comment