Tìm hiểu công nghệ định vị toàn cầu GPS và những điều chưa khám phá

29-10-2013, 2:45 pm

Hiện tại,công nghệ định vị toàn cầu (GPS) được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội như : Hệ thống dẫn đường trên ô tô, điện thoại, các thiết bị hỗ trợ cá nhân cầm tay....Sự xuất hiện của công nghệ này được xem là một cuộc cách mạng với nền khoa học kỹ thuật thế giới. Dù được ứng dụng khá rộng rãi nhưng không phải người dùng nào cũng hiểu về công nghệ này.

Các nhà khoa học đã tổng hợp những cách lý giải chung nhất về công nghệ GPS. Theo đó, có tối thiểu 24 vệ tinh GPS bay xung quanh trái đất, mặc dù hiện này có hơn 30 vệ tinh bao gồm 2 vệ tinh dự phòng. Dù ở bất kỳ đâu trên trái đất, cũng có tối thiểu 6 vệ tinh trong vùng bạn đứng. Mỗi vệ tinh GPS bay xung quanh trái đất một lần mỗi 12 giờ. Những vệ tinh bay quãng đường 12,500 dặm (khoảng 20,000 km), trung bình 7,000 dặm mỗi giờ (khoảng 11,000 km).
Theo giới nghiên cứu, để nhận được vị trí chính xác, thiết bị nhận tín hiệu GPS của bạn phải kết hợp tín hiệu từ 4 vệ tinh mặc dù trong một vài trường hợp đặc biệt chỉ cần tới 3. GPS được ra đời sau khi có một thảm họa xảy ra. Vào năm 1983, chuyến bay 007 của hãng hàng không Korean Air Lines đã xâm phạm không phận của Soviet sau khi một thiết bị dẫn đường bị hỏng và máy bay đã bị bắn hạ cùng với tất cả 269 hàng khách thiệt mạng. Hậu quả của vụ tai nạn này khiến tổng thống Mỹ Ronald Reagan đặt hàng quân đội sản xuất ra hệ thống định vị toàn cầu cho mục đích dân sự được hoàn thành để tránh những tai nạn tương tự.

Tên khởi điểm mà quân đội Mỹ đặt cho hệ thống định vị toàn cầu là NAVSTAR. Với nhiều ứng dụng thông minh, GPS không chỉ để dẫn đường mà nó còn có thể dùng để lấy thời gian một cách chính xác. Mỗi vệ tinh GPS có nhiều đồng hồ nguyên tử và thời gian được gửi kèm với tín hiệu chúng gửi đi. Với sự hỗ trợ từ các tín hiệu, một thiết bị nhận tín hiệu GPS có thể xác định thời gian hiện tại trong 1/100 tỉ giây. Những tín hiệu này được sử dụng để đồng bộ thời gian trên điện thoại cầm tay.

Đồng thời, những anten mặt đất trải khắp thế giới được sử dụng để điều chỉnh đường đi của các vệ tinh và đồng bộ thời gian của chúng. Ngày nay, GPS được sở hữu và đặt dưới sự kiểm soát của Bộ Quốc phòng Mỹ.

Cho đến năm 2000, GPS dân sự đã bị lược bỏ một tính năng được gọi là "sự lựa chọn có sẵn" (Selective Availability - SA). Điều này gây ra mỗi lỗi ngẫu nhiên lên tới 328 feet (khoảng 100) để làm giảm tính chính xác của việc định hướng (tín hiệu GPS có sự khác nhau trong mục đích quân sự và dân sự). Tính năng SA đã bị tắt vào ngày 01/05/2000. Trong suốt chiến tranh vùng Vịnh năm 1991, nhiều binh lính Mỹ được trang bị thiết bị GPS dân sự và chức năng SA đã được tắt trong suốt cuộc chiến.

Nhìn chung, công nghệ GPS là một tiến trình làm việc. Hệ thống được tiếp tục nâng cấp và những vệ tinh mới được bổ xung. Điều này đồng nghĩa với tính chính xác sẽ tăng lên và hệ thống sẽ trở nên hữu ích hơn.