TÌM HIỂU VỀ MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ SỬ DỤNG GPS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

----------  -----------

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
TÌM HIỂU VỀ MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ SỬ DỤNG GPS

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ĐỖ VĂN TUẤN
SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN THỊ YẾN
LỚP: D6-DTVT2

HÀ NỘI /10/2015

NHẬN XÉT CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP


  2 
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  3 

NHẬN XÉT CỦA KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
........................................................

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN

  4 

LỜI MỞ ĐẦU
Sau 4 năm học trên giảng đường đại học là quãng thời gian sinh viên tích lũy cho mình
kiến thức nền tảng về lĩnh vực mình đang theo học. Tuy nhiên, những kiến thức đó là
chưa đủ. Đặc biệt là đối với sinh viên ngành Điện Tử - Viễn Thông như chúng em. Đây
là ngành học có tính thực tế và ứng dụng thực tiễn rất lớn.
Chính vì vậy, thời gian thực tập đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp sinh viên có
điều kiện tiếp xúc với thực tiễn, vận dụng được kiến thức đã học trên lớp vào thực tế một
cách hiệu quả,củng cố kiến thức đã học trên lớp, biết phát huy được thế mạnh của bản
thân. Đồng thời khoảng thời gian thực tập cũng cho sinh viên có được cái nhìn tổng quan
về nghề nghiệp sau này cũng như môi trường, tác phong làm việc, các cách ứng xử trong
các mối quan hệ tại cơ quan giúp cho sinh viên hội nhập được với môi trường làm việc
tại doanh nghiệp tốt hơn sau khi ra trường và đi làm.
Em nhận thấy rằng, quá trình thực tập của em tại Công Ty Cổ Phần Công Nghệ Viview
Việt Nam là một cơ hội tốt giúp em nâng tầm hiểu biết về chuyên ngành và có thêm
những kinh nghiệm thực tế quý báu.
Quá trình thực tập, báo cáo thực tập là sự đúc kết những trải nghiệm, những điều em đã
thấy, đã tìm hiểu, thu tập và học hỏi được trong quá trình tiếp xúc thực tế tại doanh
nghiệp cùng với sự giúp đỡ tận tình của các anh chị tại cơ quan thực tập.
Em xin trân thành cảm ơn!
Bài cáo cáo thực tập của em gồm 4 phần:
Phần I: Giới thiệu về công ty cổ phần công nghệ Viview Việt Nam
Phần II: Giới thiệu về hệ thống GPS
Phần III: Tìm hiểu về thiết bị định vị GPS của doanh nghiệp
Phần IV: Kết luận

MỤC LỤC

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  5 
trang
LỜI NÓI ĐẦU...................................................................................................................4
DANH MỤC HÌNH ẢNH.................................................................................................6
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...................................................................................7
PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CPCN VIVIEW VIỆT NAM......................8
PHẦN II: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG GPS..........................................................12
1.
2.
3.
4.
5.

Hệ thống GPS là gì .......................................................................................12
Phân loại hệ thống GPS.................................................................................16
Các loại tín hiệu của GPS..............................................................................17
Hoạt động của hệ thống GPS........................................................................18
Nguồn lỗi tín hiệu của GPS...........................................................................21

PHẦN III: TÌM HIỂU VỀ MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CỦA CÔNG TY...........22
III.1 Giới thiệu về đồng hồ trẻ em có sử dụng định vị GPS..................................22
1.1
1.2
1.3

Các tính năng của thiết bị............................................................................23

Thông số kỹ thuật của Đồng hồ định vị GPS cho trẻ em GW01...............25
Cách thiết bị cập nhật dữ liệu......................................................................26

III.2 Giới thiệu thiết bị định vị Wetrack2..............................................................27
2.1

Tính năng của thiết bị..................................................................................27

2.2

Tổng quan về sản phẩm...............................................................................28

2.3

Thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị.........................................................30

2.4

Nguyên lý hoạt động.....................................................................................31

PHẦN IV. KẾT LUẬN.................................................................................................32

DANH MỤC HÌNH ẢNH
STT
Hình I.1

Nội dung

trang

Thiết bị định vị cho xe máy, ô tô

10

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  6 
Hình I.2

Thiết bị định vị cầm tay

10

Hình I.3

Đồng hồ định vị GPS cho trẻ em TOROSI có sử dụng GPS

11

Hình I.4

Camera hành trình cảm biến

11

Hình I5

Smart Camera - Clever Dog

11

Hình II.1

Định vị GPS

12

Hình II.2

Vệ tinh nhân tạo

13

Phần không gian của hệ thống

15

Hình II.4

Mô hình hoạt động của GPS

18

Hình II.5
Hình III.1

Một số loại sai số cơ bản
Đồng hồ định vị trẻ em

19
22

Hình III.2

Phím gọi người thân

23

Hình III.3

Kết nối với người thân

23

Hình III.4

Xác định được vị trí của trẻ

24

Hình III.5

Nút gọi SOS

25

Hình III.6

Kích thước của thiết bị

25

Hình III.7

Cài đặt ứng dụng Wherecom

26

Hình III.8

Loại SIM dùng cho thiết bị

26

Hình III.9

Tổng quan về sản phẩm

28

Hình III.10

Nguyên lý hoạt động của thiết bị

31

Bảng 1

Trạng thái LED chỉ thị GSM

29

Bảng 2

Trạng thái LED chỉ thị GPS

29

Bảng 3

Trạng thái LED chỉ thị nguồn

29

Hình II.3

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  7 
Bảng 4

Thông số kỹ thuật của thiết bị

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
GPS

Global Position System

LBS

Location Based Service

GTVT

Giao Thông Vận Tải

LORAN

LOng RAnge Navigation

TACAN

TACtical Air Navigation

VOR/DM
E
VHF

VHF Omnidirectional Range / Distance Measuring Equipment

UHF

Ultra Hight Frequency

Very Hight Frequency

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN

30


  8 

PHẦN I
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ
VIVIEW VIỆT NAM
Công ty Cổ phần Công Nghệ Viview Việt Nam được thành lập vào năm 2014 với định
hướng cung cấp các giải pháp, sản phẩm và dịch vụ liên quan đến lĩnh vực an ninh.
Với các sản phẩm trọng tâm là thiết bị định vị, giám sát cho xe máy, ô tô, máy công trình,
con người và vật nuôi; Thiết bị giám sát hành trình; Thiết bị hợp chuẩn bộ GTVT; Thiết
bị chống trộm; Mobile DVR; Cảm biến nhiên liệu ...
Hầu hết sản phẩm được nhập từ các nhà sản xuất có trình độ chuyên môn cao trong và
ngoài nước, được kiểm nghiệm kĩ lưỡng bởi đội ngũ nhân viên nhiều kinh nghiệm của
Viview. Vì vậy các sản phẩm đảm bảo chất lượng và hầu như không có lỗi trong sử dụng
với các phần mềm sử dụng dễ cài đặt và tiện lợi. Qua nguồn thông tin từ phía khách hàng
và thị trường, Viview không ngừng cải tiến và đưa ra các sản phẩm và dịch vụ mới để
đảm bảo thỏa mãn tối đa nhu cầu của khách hàng, tạo được cho khách hàng sự yên tâm
tuyệt đối khi sử dụng sản phẩm của Viview.
Với mục tiêu tăng trưởng thị phần và tạo ra sự lan toả nhận biết đối với thị người tiêu
dùng, Viview định hướng củng cố vị trí trong lĩnh vực phân phối các thiết bị định vị.
Luôn chú trọng tới sự chuyên nghiệp trong phong cách làm việc nhằm tạo ra sự hài lòng
cho mọi khách hàng đến với Viview. Tiêu chí “Sự hài lòng của khách hàng là trên hết” là
mục tiêu xuyên suốt mọi hoạt động của Viview.
Mục đích của Viview được thể hiện thông qua hệ thống sứ mệnh, tầm nhìn, và các giá trị
cơ bản. Việc hoạch định này mang ý nghĩa chiến lược của công ty

SỨ MỆNH
Đối với thị trường: Cung cấp các sản phẩm – dịch vụ tốt nhất với chi phí thấp nhất;
mang tính độc đáo và sáng tạo cao. Bên cạnh giá trị chất lượng vượt trội, trong mỗi sản
phẩm – dịch vụ đều chứa đựng những thông điệp văn hóa, nhằm thỏa mãn tối đa nhu cầu
chính đáng của khách hàng.
GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  9 
Đối với cổ đông và đối tác: Đề cao tinh thần hợp tác cùng phát triển; cam kết trở thành
“Người đồng hành số 1” của các đối tác và cổ đông; luôn gia tăng các giá trị đầu tư hấp
dẫn và bền vững.
Đối với nhân viên: Xây dựng môi trường làm việc chuyên nghiệp, năng động, sáng tạo
và nhân văn; tạo điều kiện thu nhập cao và cơ hội phát triển công bằng cho tất cả nhân
viên.
Đối với xã hội: Hài hòa lợi ích doanh nghiệp với lợi ích xã hội; đóng góp tích cực vào
các hoạt động hướng về cộng đồng, thể hiện tinh thần trách nhiệm công dân và niềm tự
hào dân tộc.
TẦM NHÌN
Bằng khát vọng tiên phong cùng chiến lược đầu tư - phát triển bền vững, VIVIEW phấn
đấu trở thành một trong những công ty lớn mạnh hàng đầu Việt Nam và khu vực
Sơ đồ phòng ban của công ty:
Phòng giám đốc

Phòng kế toán
– tài chính

Kiểm
soát

tài
chính

Lập báo
báo
thống
kê- báo
cáo tài
chính

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN

Phòng kinh
doanh

Chăm sóc,
tiếp nhận
phản hồi
và hỗ tợ
khách
hàng hàng

Phòng
maketing

Nhận
đơn
đặt
hàng

Quảng
cáo,
giới
thiệu
sản
phẩm

Phòng kỹ thuật

Thiết
kế,
test
sản
phẩm
mẫu

Lắp
đặt,
bảo
dưỡng
sản
phẩm


  10 
MỘT SỐ SẢN PHẨM CỦA CÔNG TY:

Hình I.1 Thiết bị định vị cho xe máy, ô tô

Hình I.2 Thiết bị định vị cầm tay
GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  11 

Hình I.3 Đồng hồ định vị GPS cho trẻ
em TOROSI có sử dụng GPS
Hình I.4 Camera hành trình cảm biến

Hình I.5 Smart Camera - Clever Dog

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  12 

PHẦN II
GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG GPS
1. Hệ thống GPS là gì?
 GPS - Global Positioning System là hệ thống định vị vị trí được sử dụng từ năm

1995, do Mỹ xây dựng. Hệ thống này được thiết kế và bảo quản bởi Bộ Quốc
phòng Hoa Kỳ, nhưng chính phủ Hoa Kỳ cho phép mọi người trên thế giới sử
dụng nó miễn phí, bất kể quốc tịch.

Hình II.1 Định vị GPS

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  13 

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  14 
Hình II.2 Vệ tinh nhân tạo
-

Là hệ thống định vị dựa vào vị trí của các vệ tinh nhân tạo. Trong cùng một thời điểm, ở
một vị trí trên mặt đất nếu xác định được khoảng cách đến ba vệ tinh (tối thiểu) thì sẽ tính

-

được tọa độ của vị trí đó.
Hệ thống vệ tinh GPS 24 vệ tinh tạo nên các phân đoạn không. Chúng thường xuyên di

-

chuyển, tạo ra hai quỹ đạo, hoàn thành trong vòng 24 giờ.
Các nước trong Liên minh châu Âu đang xây dựng Hệ thống định vị Galileo, có tính
năng giống như GPS của Hoa Kỳ, dự tính sẽ bắt đầu hoạt động vào 12-2011. Hiện nay,
rất nhiều thiết bị và ứng dụng đã và đang sử dụng hệ thống này. Tuy nhiên, chúng ta chỉ
có thể sử dụng GPS của người Mỹ ở 1 mức độ nhất định, đủ để dùng cho mục đích cá
nhân mà thôi. Ngoài ra hệ thống GPS còn cung cấp rất nhiều dịch vụ và thông tin dành

-

cho các lĩnh vực khoa học, quân sự, hàng không, dự báo thời tiết v.v...
Những vệ tinh GPS được chạy bằng năng lượng mặt trời. Chúng có pin dự phòng trên tàu
để chạy trong trường hợp nhật thực, khi không có năng lượng mặt trời..
 Hệ thống GPS gồm 3 phần:
-

Phần không gian

Gồm 24 quả vệ tinh (21 vệ tinh hoạt động và 3 vệ tinh dự trữ) nằm trên các quỹ đạo
xoay quanh trái đất. Chúng cách mặt đất 12 nghìn dặm. Chúng chuyển động ổn định, hai
vòng quỹ đạo trong khoảng thời gian gần 24 giờ. Các vệ tinh này chuyển động với vận
tốc 7 nghìn dặm một giờ.
Các vệ tinh trên quỹ đạo được bố trí sao cho các máy thu GPS trên mặt đất có thể
nhìn thấy tối thiểu 4 vệ tinh vào bất kỳ thời điểm nào.
Các vệ tinh được cung cấp bằng năng lượng Mặt Trời. Chúng có các nguồn pin dự
phòng để duy trì hoạt động khi chạy khuất vào vùng không có ánh sáng Mặt Trời. Các
tên lửa nhỏ gắn ở mỗi quả vệ tinh giữ chúng bay đúng quỹ đạo đã định. Trên mỗi vệ tinh
có trang bị 4 đồng hồ nguyên tử cesium (là loại đồng hồ cực kỳ chính xác với sai số chỉ
=)
GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  15 

Hình II.3 Phần không gian của hệ thống
-

Phần kiểm soát

Mục đích trong phần này là hiện thị sự hoạt động của vệ tinh, kiểm soát vệ tinh đi
đúng theo quỹ đạo của chúng và xử trí các đồng hồ nguyên tử, truyền thông tin cần phổ
biến lên các vệ tinh, cập nhật 3 lần/ngày
Có tất cả 5 trạm kiểm soát được đặt rãi rác trên trái đất. Bốn trạm kiểm soát hoạt
động một cách tự động, và một trạm kiểm soát là trung tâm. Bốn trạm này nhận tín hiệu
liên tục từ những vệ tinh và gữi các thông tin này đến trạm kiểm soát trung tâm. Tại trạm
kiểm soát trung tâm, nó sẽ sửa lại data cho đúng và kết hợp với hai anten khác để gữi lại
thông tin cho các vệ tinh.
GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  16 

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  17 
-

Phần sử dụng

Phần sử dụng là thiết bị nhận tín hiệu vệ tinh GPS và người sử dụng thiết bị này.
Dưới đây là một số thông tin đáng chú ý về các vệ tinh GPS (còn gọi là NAVSTAR,
tên gọi chính thức của Bộ Quốc phòng Mỹ cho GPS) :
o Vệ tinh GPS đầu tiên được phóng năm 1978.

o Hoàn chỉnh đầy đủ 24 vệ tinh vào năm 1994.
o Mỗi vệ tinh được làm để hoạt động tối đa là 10 năm.
o Vệ tinh GPS có trọng lượng khoảng 1500 kg và dài khoảng 17 bộ (5 m) với các

tấm năng lượng Mặt Trời mở (có độ rộng 7 m²).
o Công suất phát bằng hoặc dưới 50 watts.
2. Phân loại hệ thống GPS
-

Có hai hệ thống GPS chính đang được áp dụng trên tất cả smartphone hiện nay, đó là AGPS và GlONASS. Trong đó A-GPS chính là hệ thống định vị của Mỹ với 24 vệ tinh
nhân tạo (Nay đã lên tới 31), còn GLONASS được phát triển bởi Nga với 24 vệ tinh nhân
tạo. Cả hai hệ thống này sẽ giúp cho việc xác định vị trí trở nên chinh xác hơn.

-

Hệ thống định vị toàn cầu của Mỹ là hệ dẫn đường dựa trên một mạng lưới 24 quả vệ
tinh (Thực tế chỉ có 21 vệ tinh hoạt động, còn 3 vệ tinh dự phòng) được Bộ Quốc phòng
Hoa Kỳ đặt trên quỹ đạo không gian. Các hệ thống dẫn đường truyền thống hoạt động
dựa trên các trạm phát tín hiệu vô tuyến điện
o LORAN – (LOng RAnge Navigation) : là các hệ thống được biết nhiều nhất hoạt

động ở dải tần 90-100 kHz chủ yếu dùng cho hàng hải,

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  18 
o TACAN – (TACtical Air Navigation) – dùng cho quân đội Mỹ
o VOR/DME – VHF (Omnidirectional Range/Distance Measuring Equipment) là

biến thể với độ chính xác thấp, dùng cho hàng không dân dụng.

-

GPS và GLONAS đều được phát triển trước hết cho mục đích quân sự. Nên mặc dù
chúng có cho dùng dân sự nhưng không hệ nào đưa ra sự đảm bảo tồn tại liên tục và độ
chính xác. Vì thế chúng không thỏa mãn được những yêu cầu an toàn cho dẫn đường dân
sự hàng không và hàng hải, đặc biệt là tại những vùng và tại những thời điểm có hoạt
động quân sự của những quốc gia sở hữu các hệ thống đó. Chỉ có hệ thống dẫn đường vệ
tinh châu Âu Galileo (đang được xây dựng) ngay từ đầu đã đặt mục tiêu đáp ứng các yêu
cầu nghiêm ngặt của dẫn đường và định vị dân sự.

3. Các loại tín hiệu của GPS

-

Các vệ tinh GPS phát hai tín hiệu vô tuyến công suất thấp giải L1 và L2. (Giải L là
phầnsóng cực ngắn của phổ điện từ trải rộng từ 0,39 tới 1,55 GHz). GPS dân sự dùng tần
số L1 1575.42 MHz trong giải UHF. Tín hiệu truyền trực thị, có nghĩa là chúng sẽ xuyên
qua mây,thuỷ tinh và nhựa nhưng sẽ không đi qua hầu hết các vật thể rắn như các tòa nhà
và các ngọn núi. L1 chứa hai mã "giả ngẫu nhiên"(pseudo random), đó là mã Protected
(P) và mã Coarse/Acquisition (C/A). Mỗi một vệ tinh có một mã truyền dẫn nhất định,
cho phép máy thu GPS nhận dạng được tín hiệu. Mục đích của các mã tín hiệu này là để
tính toán khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu GPS.

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN

  19 
-

Tín hiệu GPS chứa ba mẩu thông tin khác nhau : mã giả ngẫu nhiên, dữ liệu thiên văn
và dữ liệu lịch.
o Mã giả ngẫu nhiên đơn giản chỉ là mã định danh (ID) để nhận biết vệ tinh nào

đang truyền thông tin. Có thể xem con số này trên trang vệ tinh đơn vị GPS, vì nó
nhận diện được vệ tinh nào mà nó đang nhận tín hiệu
o Dữ liệu thiên văn được truyền liên tục qua mỗi vệ tinh, cho máy thu GPS thông

tin quan trọng về quỹ đạo của vệ tinh đó và các vệ tinh khác trong hệ thống. Một
phần này của tín hiệu cần thiết cho việc xác định vị trí.
o Dữ liệu lịch được phát đều đặn bởi mỗi vệ tinh, chứa thông tin quan trọng về

trạng thái của vệ tinh (lành mạnh hay không), ngày giờ hiện tại. Phần này của tín
hiệu là cốt lõi để phát hiện ra vị trí.

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  20 
4.

Hoạt động của hệ thống GPS

Hình II.4 Mô hình hoạt động của GPS
-

Vị trí của 1 điểm trên mặt đất, sẽ là tham chiếu so với vị trí của các vệ tinh và trung tâm
tín hiệu trung gian mặt đất. Nguyên lý xác định toạ độ của hệ thống GPS và GLONASS
dựa trên công thức quãng đường = vận tốc x thời gian.

o

Tính khoảng cách tới vệ tinh.
Vào một thời điểm nào đó trong ngày, một vệ tinh bắt đầu truyền một chuỗi dài tín
hiệu số, được gọi là mã giả ngẫu nhiên. Cùng lúc, máy thu cũng bắt đầu tạo ra chuỗi mã
giống hệt, sau đó một chút mới nhận được chuỗi tín hiệu của vệ tinh. Độ trễ này là
khoảng thời gian truyền tín hiệu từ vệ tinh tới máy thu. Nhân thời gian trễ này với vận tốc
GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  21 
ánh sáng, máy thu tính ra quãng đường truyền tín hiệu. Đây là khoảng cách giữa máy thu
và vệ tinh, với giả thiết tín hiện truyền theo đường thẳng với vận tốc truyền không đổi.

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  22 
o

Xác định vị trí vệ tinh.
Điều này không quá khó, vì mỗi máy thu đều cập nhật và lưu trữ định kỳ một bảng
tra cứu (gọi là almanac data) vị trí gần đúng của từng vệ tinh chuyển động trên quỹ đạo
vào bất kỳ thời điểm nào. Một số yếu tố như lực hút của mặt trăng, mặt trời làm lệch quỹ

đạo của các vệ tinh đôi chút nhưng bộ quốc phòng Mỹ liên tục giám sát vị trí chính xác
của các vệ tinh và truyền những hiệu chỉnh đến các máy thu GPS thông qua tín hiệu từ vệ
tinh.

Hình II.5 Một số loại sai số cơ bản
-

Các vệ tinh GPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần trong một ngày theo một quỹ
đạo rất chính xác và phát tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Đó là tín hiệu radio
tần số cao, công suất cực thấp. Sóng radio chuyển động với tốc độ đều, tương

-

đương tốc độ của ánh sáng, khoảng 300.000 km/giây trong chân không.
Các 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 ở cách vệ tinh bao xa. Rồi với nhiều quãng cách đo được tới

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  23 
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 phải nhận được 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. Khi nhận được tín hiệu của ít

nhất 4 vệ tinh thì máy thu có thể tính được vị trí ba 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, khoảng hành trình,

-

quãng cách tới điểm đến, thời gian Mặt Trời mọc, lặn và nhiều thứ khác nữa.
Để đo chính xác, cần phải chắc chắn là đồng hồ trên vệ tinh và trong máy thu phải
đồng bộ với nhau, chỉ cần chênh nhau 1 phần triệu giây là đã dẫn đến sai số
khoảng 300 m. Với độ chính xác như vậy, chỉ có thể là đồng hồ nguyên tử. Nhưng
đồng hồ nguyên tử có giá quá cao, tới hàng chục ngàn đô la Mỹ, nên chỉ có thể
trang bị cho các vệ tinh. Với máy thu, người ta buộc phải chọn phương án giá rẻ,
dùng đồng hồ quartz thông thường. Các đồng hồ quartz này được hiệu chỉnh liên
tục dựa vào tín hiệu nhận được từ các vệ tinh để đồng bộ thời gian chính xác theo
đồng hồ nguyên tử trên vệ tinh. Nhờ đó mà bốn mặt cầu giao nhau tại một điểm.

Vậy là chúng ta đã biết cách mà một máy thu GPS tính toán vị trí của nó trên mặt đất dựa
trên thông tin nhận được từ 4 vệ tinh địa tĩnh. Qua quá trình thu nhận tín hiệu và xử lý
thông tin, máy thu cho chúng ta biết vĩ độ, kinh độ và cao độ của vị trí hiện thời. Trên
smartphone, những thông tin này được thể hiện thành điểm trên bản đồ.

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  24 
5. Nguồn lỗi tín hiệu GPS

Các yếu tố có thể làm suy giảm tín hiệu GPS và vì thế ảnh hưởng đến độ chính xác
bao gồm:

o

Sự cản trở của tầng điện ly và tầng đối lưu: Các tín hiệu vệ tinh chậm lại khi nó đi
qua khí quyển. Hệ thống GPS sử dụng một mô hình được xây dựng nhằm tính toán mức

o

trung bình của sự chậm trễ để sửa chữa một phần nào cho loại lỗi này.
Tín hiệu đa đường: Điều này xảy ra khi các tín hiệu GPS bị các đối tượng làm cản trở
như nhà cao tầng hoặc các bề mặt đá lớn trước khi nó đi tới máy thu. Điều này làm tăng

o

thời gian di chuyển của tín hiệu, do đó gây ra lỗi.
Lỗi của đồng hồ máy thu: Một chiếc đồng hồ được tích hợp trong máy thu không
chính xác như đồng hồ nguyên tử trên các vệ tinh GPS. Do đó, nó có thể có lỗi về thời

o

gian rất nhỏ
Lỗi quỹ đạo: Còn được gọi là lỗi thiên văn, đây là những sự không chính xác của báo

cáo vị trí các vệ tinh
o
Số lượng vệ tinh nhìn thấy: Càng nhiều vệ tinh mà một máy thu GPS có thể "nhìn
thấy," thì độ chính xác tốt hơn. Các tòa nhà, địa thế, nhiễu điện tử, hoặc đôi khi thậm chí
tán lá dày đặc có thể chặn sự tiếp nhận tín hiệu, gây ra lỗi về vị trí hoặc có thể không đọc
được vị trí nào cả. Vệ tinh hình học: Vệ tinh hình học lý tưởng tồn tại khi các vệ tinh
được đặt ở góc rộng tương đối với nhau. Vệ tinh hình học đem lại kết quả nghèo nàn khi
các vệ tinh được đặt cùng trong một dòng hoặc một nhóm chặt chẽ.

o
Sự giảm tín hiệu vệ tinh một cách cố ý: Selective Availability (SA) là một sự suy giảm
tín hiệu có chủ ý đã từng được áp đặt bởi Bộ Quốc phòng Mỹ. SA dự định ngăn chặn kẻ
thù quân sự từ việc sử dụng tín hiệu GPS có độ chính xác cao. Chính phủ đã dừng SA
vào tháng 5 năm 2000, cải thiện đáng kể tính chính xác của các máy thu GPS dân sự. 

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN
SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN


  25 

PHẦN III

TÌM HIỂU VỀ MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ
CỦA CÔNG TY
III.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐỒNG HỒ TRẺ EM CÓ SỬ DỤNG ĐỊNH VỊ GPS

Hình III.1 Đồng hồ định vị trẻ em
-

Cuộc chạy đua công nghệ trong lĩnh vực đồng hồ thông minh đã mang lại một làn gió
mới cho thị trường đồng hồ hiện nay. Bên cạnh các mẫu đồng hồ thông minh –
Smartwatch dành cho người lớn, một số hãng sản xuất đã nghiên cứu và sản xuất các mẫu
đồng hồ thông minh này cho trẻ em.
Những chiếc đồng hồ được định vị GPS có khả năng giúp các phụ huynh theo dõi con
mình đang ở điểm nào, đặc biệt là trong các trường hợp trẻ bị lạc, gặp nguy hiểm sẽ rất
tiện lợi.

GVHD: ĐỖ VĂN TUẤN

SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN