bài thuyết trình hệ thống định vị vệ tinh

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG
ĐỊNH VỊ VỆ TINH

Bắt đầu với việc phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên của
trái đất SPUTNIK-1 vào 4/10/1957

1958 đến 1970 chủ yếu phát triển các phương pháp cơ
bản cho việc quan trắc vệ tinh, cho việc tính toán và
phân tích quỹ đạo vệ tinh. Những hệ thống vệ tinh định
vị tiêu biểu được phóng vào giai đoạn này là TRANSIT
(Mỹ, 1961), TSIKADA (Liên Xô cũ)

Phóng thành công hai hệ thống định vị vệ tinh thế hệ
mới là GPS (Mỹ) và GLONASS (Liên Xô cũ)

1980 đến nay là ứng dụng các kỹ thuật vệ tinh vào trắc
địa.

CÁC HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VỆ TINH
1. TRANSIT
•
Hệ thống quân sự của Mỹ
•
Hoạt động từ năm 1964
•
Có 4-6 vệ tinh ở độ cao 1075
2. TSIKADA
•
Của Liên Xô cũ, tương đương với TRANSIT
3. NAVSTAR GPS

•
Hệ thống thử nghiệm để thay thế Transit
•
Có 24 vệ tinh ở độ cao 20200km
•
Hệ thống quân sự của Mỹ
4. GLONASS
•
Của Liên Xô cũ nay thuộc Nga, tương đương với GPS
5. GALILEO
•
Của cộng đồng chung Châu Âu cho mục đích thương mại
•
Dự kiến có 30 vệ tinh
•
Bắt đầu phóng từ năm 2005

Sự phát triển của TRANSIT bắt đầu từ 1959 với vệ tinh
đầu tiên được phóng vào 1961.

Bắt đầu hoạt động vào mục đích quân sự năm 1964
và được giải phóng cho mục đích dân sự vào năm
1967.

Số lượng vệ tinh ít ỏi và bay ở độ cao thấp
(1075km) làm cho sự bao phủ không liên tục về
thời gian.

Kết thúc vào năm 1997.
TRANSIT


21 vệ tinh + 3 dự trữ.

3 mặt phẳng, với 8 vệ tinh trên mỗi mặt

Góc nghiêng 64.8 độ, cao độ bay 19100km

Chu kỳ 11h 15m 40s

Bao phủ toàn cầu cho định vị hàng hải dựa trên khoảng
cách giả tức thời với độ chính xác 100m mặt bằng và
150m độ cao

Hệ thống Glonass hiện bao gồm 16 vệ tinh, trong đó có
13 vệ tinh đang hoạt động phù hợp với chức năng thiết
kế và 3 vệ tinh đang trong quá trình bảo dưỡng.

Sẽ vận hành hoàn chỉnh vào năm 2010 (tùy khả năng
tài chính)
GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System )

GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System )


Từ năm 1999 Cộng đồng chung Châu Âu đã có những nhận
thức về sự phụ thuộc vào hệ thống GPS của Mỹ và muốn
độc lập khỏi hệ thống.

Việc nghiên cứu dự án hệ thống GALILEO được bắt đầu

triển khai thực hiện từ năm 1999 do 4 quốc gia Châu Âu
Pháp, Đức, Italia và Anh.

Vào 26/03/2002 Hội đồng chung Châu Âu đã quyết định
tiến hành đề án Galileo với chi phí tổng cộng khoảng 3.5 tỉ
Euro, trong đó khoảng 1.1 tỉ dành cho giai đoạn xây dựng.

Vệ tinh thử nghiệm đầu tiên của Galileo đã phóng vào năm
2005. Hệ thống dự kiến sẽ hoạt động đầy đủ và đi vào sử
dụng cuối 2008 (theo thiết kế ban đầu, nay vẫn chưa)
GALILEO


Vệ tinh Galileo có trọng lượng 800kg dài 13m, có tuổi thọ
10-15 năm. Chi phí khai thác và thay thế khoảng 220 triệu
Euro/năm.

Chu kỳ 14h 21m 36s

Hệ thống Galileo có 3 mặt phẳng quỹ đạo, nghiêng 56 độ

Mỗi mặt phẳng quỹ đạo có 10 vệ tinh (1 cái dự trữ).

Độ cao vệ tinh khoảng 24000 km so với mặt đất.
GALILEO

GALILEO
KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS
1.ĐỊNH NGHĨA


GPS (NAVigation System with Time and Ranging Global
Positioning System).

6 mặt phẳng quỹ đạo, nghiêng 55 độ (so với mp xích đạo)

4 vệ tinh trên mỗi mặt phẳng quỹ đạo

21 vệ tinh cộng với 3 dự trữ

Độ cao 20200km

Chu kỳ 11h 58m 02s
2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

Đề án được hình thành vào đầu thập niên 60 (Hải quân Mỹ +
Không lực Mỹ)

Vệ tinh đầu tiên được phóng vào quỹ đạo năm 1973

Được Bộ Quốc phòng Mỹ vận hành và khai thác.

Hiện tại có tổng cộng 31 vệ tinh đang hoạt động

KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS
3. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG

Ban đầu được thiết kế và phục vụ cho quân sự

Nay đã được ứng dụng vào dân sự (từ 1984)


Hoạt động trên phạm vị toàn cầu trong mọi điều kiện thời tiết.

Cung cấp thông tin vị trí 3 chiều và thời gian chính xác
KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS
4. CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS
Hệ thống định vị GPS được cấu thành từ ba thành phần:

Mảng các vệ tinh trong không gian: thu nhận và phát đi các
thông tin định vị

Mảng các trạm điều khiển trên mặt đất dùng để điều khiển các
vệ tinh và cập nhật thông tin

Mảng các máy thu có chức năng thu thập dữ liệu từ các vệ tinh
để tính ra toạ độ của chúng dựa vào các thông tin mà chúng
nhận được từ các vệ tinh.
KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS

KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS

KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS

Quỹ đạo vệ tinh GPS



KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS

KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS

KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS
KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS