Trong định vị vệ tinh, có thể thu thập dữ liệu từ tối thiểu 3 vệ tinh khác nhau để tính toán và cho ra các dữ liệu cần thiết của vị trí. Tuy nhiên, vì sao người ta vẫn ưu tiên thu thập dữ liệu từ 4 vệ tinh khi định vị bằng GPS? Hãy cùng tracdiabando tìm câu trả lời qua bài viết dưới đây.
Nội dung chính
Tổng quan về định vị vệ tinh
Định vị vệ tinh là quá trình sử dụng máy thu để xác định vị trí và thời gian của các vệ tinh ngoài không gian và tiến hành tính toán và cho ra các dữ liệu về vĩ độ, kinh độ, độ cao và thời gian của máy thu.
Định vị vệ tinh được thực hiện dựa trên một mạng lưới vệ tinh toàn cầu truyền tín hiệu vô tuyến từ quỹ đạo trung bình của Trái Đất. Hiện nay có 4 hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu được sử dụng, các hệ thống vệ tinh này và phần mở rộng của chúng được gọi là Hệ thống Vệ tinh Định vị Toàn cầu (GNSS).
2 nguyên lý của định vị vệ tinh được biết đến là: Định vị tuyệt đối và định vị tương đối.
- Định vị tuyệt đối: Xác định vị trí tuyệt đối của điểm quan sát trong hệ tọa độ Trái Đất, bao gồm hai loại là Định vị tuyệt đối khoảng cách giả và Định vị tuyệt đối chính xác.
- Định vị tương đối: Xác định hiệu tọa độ (vị trí tương đối) của các cặp điểm quan sát trong hệ tọa độ Trái Đất, bao gồm 2 loại: Định vị tương đối tĩnh (Static Relative Positioning) và Định vị tương đối động (Kinematic Relative Positioning).
- Xem chi tiết: Nguyên lý của định vị vệ tinh >>>
Người dùng định vị vệ tinh quen thuộc nhất với 31 vệ tinh của Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) do Hoa Kỳ phát triển và vận hành. Ba hệ thống vệ tinh toàn cầu khác cũng cung cấp các dịch vụ tương tự với GPS, bao gồm là GLONASS do Liên bang Nga phát triển và vận hành, Galileo do Liên minh Châu Âu phát triển và vận hành, và BeiDou do Trung Quốc phát triển và vận hành.
Tất cả các nhà cung cấp hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu đã cung cấp dịch vụ miễn phí các hệ thống tương ứng của họ cho cộng đồng quốc tế.
Vì sao khi định vị bằng GPS cần thu thập dữ liệu từ 4 vệ tinh khác nhau?
Dịch vụ GPS cơ bản cung cấp cho người dùng độ chính xác xấp xỉ 7,0 mét và 95% thời gian ở mọi nơi trên hoặc gần bề mặt Trái Đất. Để thực hiện điều này, mỗi trong số 31 vệ tinh phát ra tín hiệu cho phép máy thu GPS thông qua sự kết hợp tín hiệu từ ít nhất bốn vệ tinh để xác định vị trí và thời gian của chúng.
Các vệ tinh GPS mang đồng hồ nguyên tử cung cấp thời gian cực kỳ chính xác. Thông tin về thời gian được đặt trong các mã do vệ tinh phát sóng để máy thu GPS có thể liên tục xác định thời gian tín hiệu được phát. Tín hiệu này chứa dữ liệu mà máy thu GPS sử dụng để tính toán vị trí của các vệ tinh và thực hiện các điều chỉnh khác cần thiết để định vị chính xác.
Máy thu GPS sử dụng chênh lệch thời gian giữa thời gian nhận tín hiệu và thời gian phát sóng để tính toán khoảng cách hoặc phạm vi từ máy thu đến vệ tinh.
Máy thu phải tính đến độ trễ lan truyền hoặc giảm tốc độ của tín hiệu do tầng điện ly và tầng đối lưu gây ra. Với thông tin về khoảng cách của ba vệ tinh và vị trí của vệ tinh khi tín hiệu được gửi đi, máy thu GPS có thể tính toán vị trí ba chiều của chính nó. Và cần phải có đồng hồ nguyên tử được đồng bộ hóa với GPS để tính toán khoảng cách từ ba tín hiệu này.
Tuy nhiên, bằng cách thực hiện phép đo từ vệ tinh thứ tư, máy thu GPS tránh được sự cần thiết của đồng hồ nguyên tử. Do đó, máy thu GPS sử dụng bốn vệ tinh để tính toán vĩ độ, kinh độ, độ cao và thời gian.
Vậy là bài viết này đã giúp bạn trả lời câu hỏi “Vì sao khi định vị bằng GPS cần thu thập dữ liệu từ 4 vệ tinh khác nhau?”, nếu còn bất kỳ thắc mắc nào khác hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125 để được giải đáp nhanh nhất!
>>> Xem thêm: 3 Phân Đoạn Của Hệ Thống Định Vị Toàn Cầu GPS
