Số 7 Hàm Nghi, P. Vĩnh Trung

Q. Thanh Khê, TP Đà Nẵng

Email

highmarksecurity@gmail.com

Giờ làm việc

Thứ 2 - 7: Từ 7.30 đến 17.30

Thiết bị định vị GPS, máy đo đạc

Máy đo đạc trắc địa bao gồm các loại máy như: máy toàn đạc điện tử, máy kinh vĩ, máy thủy bình, máy dọi laser, máy định vị GPS...

Tag Archive

GPS là gì và nguyên lý hoạt động

Hệ thống định vị toàn cầu (tiếng Anh: Global Positioning System – GPS) là hệ thống xác định vị trí dựa trên 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.

GPS 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.

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 năm 2011-12.

Phân loại

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 đạokhông gian.

Các hệ thống dẫn đường truyền thống hoạt động dựa trên các trạm phát tín hiệu vô tuyến điện. Được biết nhiều nhất là các hệ thống có tên gọi LORAN – (LOng RAnge Navigation) – hoạt động ở giải tần 90-100 kHz chủ yếu dùng cho hàng hải, hay TACAN – (TACtical Air Navigation) – dùng cho quân đội Mỹ và biến thể với độ chính xác thấp VOR/DME – VHF (Omnidirectional Range/Distance Measuring Equipment) – dùng cho hàng không dân dụng.

Gần như đồng thời với lúc Mỹ phát triển GPS, Liên Xô cũng phát triển một hệ thống tương tự với tên gọi GLONASS. Hiện nay Liên minh Châu Âu đang phát triển hệ dẫn đường vệ tinh của mình mang tên Galileo.

Chú ý rằng cả 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.

GPS ban đầu chỉ dành cho các mục đích quân sự, nhưng từ năm 1980 chính phủ Mỹ cho phép sử dụng dân sự. GPS hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, mọi nơi trên Trái Đất, 24 giờ một ngày. Không mất phí thuê bao hoặc mất tiền trả cho việc thiết lập sử dụng GPS.

32_28_1328353660_18_mo-dau-2_509e1

Sự hoạt động của GPS

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. 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 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.

Độ chính xác của GPS

Các máy thu GPS ngày nay cực kì chính xác, nhờ vào thiết kế nhiều kênh hoạt động song song của chúng. Các máy thu 12 kênh song song (của Garmin) nhanh chóng khóa vào các quả vệ tinh khi mới bật lên và chúng duy trì chắc chắn liên hệ này, thậm chí trong tán lá rậm rạp hoặc thành phố với các toà nhà cao tầng. Tình trạng nhất định của khí quyển và các nguồn gây sai số khác có thể ảnh hưởng tới độ chính xác của máy thu GPS. Các máy thu GPS có độ chính xác trung bình trong vòng 15 mét.

Các máy thu mới hơn với khả năng WAAS (Hệ Tăng Vùng Rộng, Wide Area Augmentation System) có thể tăng độ chính xác trung bình tới dưới 3 mét. Không cần thêm thiết bị hay mất phí để có được lợi điểm của WAAS. Người dùng cũng có thể có độ chính xác tốt hơn với GPS Vi sai (Differential GPS, DGPS) sửa lỗi các tín hiệu GPS để có độ chính xác trong khoảng 3 đến 5 mét. Cục Phòng vệ Bờ biển Mỹ vận hành dịch vụ sửa lỗi này. Hệ thống bao gồm một mạng các đài thu tín hiệu GPS và phát tín hiệu đã sửa lỗi bằng các máy phát hiệu. Để thu được tín hiệu đã sửa lỗi, người dùng phải có máy thu tín hiệu vi sai bao gồm cả ăn-ten để dùng với máy thu GPS của họ.

Hệ thống vệ tinh GPS

32_28_1328353664_53_bo-may-tinh-toan-1_98e6b

Hệ thống vệ tinh GPS chia làm 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.

Phần kiểm soát

Mục đích trong phần này là kiểm soát vệ tinh đi đúng hướng theo quỹ đạo và thông tin thời gian chính xác. 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.

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):

Vệ tinh GPS đầu tiên được phóng năm 1978.

Hoàn chỉnh đầy đủ 24 vệ tinh vào năm 1994.

Mỗi vệ tinh được làm để hoạt động tối đa là 10 năm.

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).

Công suất phát bằng hoặc dưới 50 watts.

Tín hiệu GPS

Các vệ tinh GPS phát hai tín hiệu vô tuyến công suất thấp giải L1 và L2. (Giải L là phần sóng 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 tinhvà nhựa nhưng không qua phần lớn các đối tượng cứng như núi và nhà.

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.

Tín hiệu GPS chứa ba mẩu thông tin khác nhau – mã giả ngẫu nhiên, dữ liệu thiên văn và dữ liệu lịch. Mã giả ngẫu nhiên đơn giản chỉ là mã định danh để xác định được quả vệ tinh nào là phát thông tin nào. Có thể nhìn số hiệu của các quả vệ tinh trên trang vệ tinh của máy thu Garmin để biết nó nhận được tín hiệu của quả nào.

Dữ liệu thiên văn cho máy thu GPS biết quả vệ tinh ở đâu trên quỹ đạo ở mỗi thời điểm trong ngày. Mỗi quả vệ tinh phát dữ liệu thiên văn chỉ ra thông tin quỹ đạo cho vệ tinh đó và mỗi vệ tinh khác trong hệ thống.

Dữ liệu lịch được phát đều đặn bởi mỗi quả 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.

Nguồn lỗi của tín hiệu GPS

Những điều có thể làm giảm tín hiệu GPS và vì thế ảnh hưởng tới chính xác bao gồm:

Giữ chậm của tầng đối lưu và tầng ion – Tín hiệu vệ tinh bị chậm đi khi xuyên qua tầng khí quyển.

Tín hiệu đi nhiều đường – Điều này xảy ra khi tín hiệu phản xạ từ nhà hay các đối tượng khác trước khi tới máy thu.

Lỗi đồng hồ máy thu – Đồng hồ có trong máy thu không chính xác như đồng hồ nguyên tử trên các vệ tinh GPS.

Lỗi quỹ đạo – Cũng được biết như lỗi thiên văn, do vệ tinh thông báo vị trí không chính xác.

Số lượng vệ tinh nhìn thấy – Càng nhiều quả vệ tinh được máy thu GPS nhìn thấy thì càng chính xác. Nhà cao tầng, địa hình, nhiễu loạn điện tử hoặc đôi khi thậm chí tán lá dầy có thể chặn thu nhận tín hiệu, gây lỗi định vị hoặc không định vị được. Nói chung máy thu GPS không làm việc trong nhà, dưới nước hoặc dưới đất.

Che khuất về hình học – Điều này liên quan tới vị trí tương đối của các vệ tinh ở thời điểm bất kì. Phân bố vệ tinh lí tưởng là khi các quả vệ tinh ở vị trí tạo các góc rộng với nhau. Phân bố xấu xảy ra khi các quả vệ tinh ở trên một đường thẳng hoặc cụm thành nhóm.

Sự giảm có chủ tâm tín hiệu vệ tinh – Là sự làm giảm tín hiệu cố ý do sự áp đặt của Bộ Quốc phòng Mỹ, nhằm chống lại việc đối thủ quân sự dùng tín hiệu GPS chính xác cao. Chính phủ Mỹ đã ngừng việc này từ tháng 5 năm 2000, làm tăng đáng kể độ chính xác của máy thu GPS dân sự. (Tuy nhiên biện pháp này hoàn toàn có thể được sử dụng lại trong những điều kiện cụ thể để đảm bảo gậy ông không đập lưng ông. Chính điều này là tiềm ẩn hạn chế an toàn cho dẫn đường và định vị dân sự.)

Nguồn: vtnthntvienxu.com

‘Cuộc chiến’ vệ tinh GPS ngoài không gian

Khi đang ở trên mặt đất, bạn không biết rằng mình có thể bị theo dõi bởi vô số thiết bị bay trên quỹ đạo, trong đó có hệ thống định vị toàn cầu – GPS.

 Cái tên GPS là tên của hệ thống dẫn đường do Mỹ thiết kế và quản lý. Đối chọi với hệ thống GPS là GLONASS của Nga, Galileo của châu Âu, và Compass của Trung Quốc.

Hệ thống định vị GPS có thể xác định chính xác vị trí của người dùng khi họ sử dụng một thiết bị thu GPS.

Để làm được điều này, máy thu GPS phải khóa được tín hiệu của ít nhất 3 quả vệ tinh để tính được vị trí 2 chiều (kinh độ và vĩ độ) và để theo dõi được chuyển động. Nếu khóa được 4 hay nhiều hơn số quả vệ tinh trong vùng thu thì có thể tính được vị trí 3 chiều (kinh độ, vĩ độ và độ cao).

Một khi làm được điều này thì người ta cũng có thể xác định được tốc độ di chuyển, hướng chuyển động, khoảng cách di chuyển, và nhiều thứ khác nữa.

Mặc dù thời gian gần đây, các hệ thống định vị được sử dụng một phần cho mục đích dân sự nhưng trước đây chúng chỉ phục vụ cho mục đích duy nhất là quân sự.

sat1

Vệ tinh Galileo

Chính vì vậy, ngay khi Nga triển khai hệ thống GLONASS (năm 1976), Mỹ cũng đã khẩn trương cho vận hành hệ thống GPS (1978). Trong khi đó, Nhật cũng tỏ ra khá lo ngại khi Trung Quốc tuyên bố sẽ đưa vào sử dụng hệ thống Compass (tiếng Trung là “Beidu” – Bắc Đẩu) với mục đích sẽ định vị toàn bộ châu Á vào năm 2010.

Nhật cho rằng GLONASS sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng tới an ninh quốc gia của nước này, và vô hình chung ngay tại châu Á chắc chắn sẽ diễn ra một cuộc đua về định vị toàn cầu.

Còn tại châu Âu và châu Mỹ, người ta đã quá biết tới sự ganh đua giữa GPS của Mỹ và GLONASS của Nga. Cả hai hệ thống này đều có mục đích thiết kế ban đầu dành cho quân sự, chủ yếu là dẫn đường cho các tên lửa đạn đạo hướng tới mục tiêu. Chỉ sau này chúng mới được dành một phần cho dân sự, với Mỹ là năm 1980, còn với Nga là năm 2001.

Hệ thống GPS của Mỹ là một mạng lưới gồm 24 quả vệ tinh (21 vệ tinh hoạt động và 3 vệ tinh dự phòng) được Bộ Quốc phòng Mỹ đặt trên quỹ đạo cách mặt đất 12 nghìn dặm.

Các vệ tinh GPS bay với tốc độ 7 nghìn dặm/giờ 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.

GPS có thể hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, mọi nơi trên Trái Đất và liên tục 24 giờ một ngày. Các vệ tinh được cung cấp bằng năng lượng Mặt Trời, và có cả nguồn pin dự phòng để duy trì hoạt động trong vùng không có ánh sáng Mặt Trời.

GPS có 5 trạm kiểm soát đặt rải rác trên mặt đất, trong đó có 4 trạm điều khiển tự động và một trạm điều khiển trung tâm.

Ngoài hệ thống GPS này ra, Mỹ còn dự định thiết lập trên quỹ đạo một hệ thống vệ tinh tình báo nước ngoài mới.

Hệ thống này có tên là BASIC, gồm 2 vệ tinh chuyên phục vụ cho công tác tình báo, mà cụ thể là do thám, giám sát hoạt động quân sự của một số quốc gia, khoanh vùng và phát hiện những nơi bị nghi là cơ sở sản xuất hạt nhân.

BASIC có thể cung cấp những hình ảnh sắc nét hơn và to hơn so với vệ tinh thông thường. BASIC có chụp ảnh liên hoàn một địa điểm trên mặt đất, tạo nên một chuỗi thông tin liên tục và cập nhật trong khi các vệ tinh thông thường chỉ có thể theo dõi một địa điểm trên mặt đất 2 lần/ngày.

Theo kế hoạch, hệ thống này sẽ được triển khai vào năm 2010 với kinh phí dự kiến từ 2-4 tỷ USD.

Trong khi đó, GLONASS của Nga là một mạng lưới gồm 24 quả vệ tinh, trong đó 21 quả có nhiệm vụ truyền tín hiệu, còn 3 quả bay trên quỹ đạo. GLONASS cách mặt đất 19.100 km và có độ chính xác khá cao.

Máy thu trên mặt đất của hệ thống này có thể nhìn thấy tối thiểu 5 vệ tinh vào bất kỳ thời điểm nào và bất cứ tại đâu (số vệ tinh nhìn thấy được càng cao thì độ chính xác càng lớn).

GLONASS cũng có 5 trạm điều khiển giống như GPS, với 1 trạm trung tâm đặt tại Moscow và 4 trạm khác đặt tại Saint Petersburg, Ternopol, Eniseisk và Komsomolsk-na-Amure.

Cũng cần biết rằng cả GPS và GLONASS đều được ưu tiên cho mục đích quân sự. Nên mặc dù chúng có dành một phần cho dân sự nhưng không hệ thống nào có thể đảm bảo được tính liên tục, bền vững và chính xác, nhất là trong trường hợp xảy ra các hoạt động quân sự của những quốc gia sở hữu hệ thống đó. Chỉ có hệ thống vệ tinh Galileo của châu Âu là ngay từ đầu được thiết kế cho mục đích dẫn đường và định vị dân sự.

 Hiện Galileo đang được EU và Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) xây dựng với kinh phí dự kiến 3,4 tỷ euro nhằm tạo ra đối trọng với GPS và GLONASS. Tuy nhiên, việc xây dựng hệ thống này cũng gặp nhiều trở ngại chủ yếu là do các thành viên chưa thống nhất được với nhau.

Tới tận cuối năm 2007, Bộ trưởng vận tải của 27 quốc gia châu Âu mới đạt được thỏa thuận về việc xây dựng hệ thống này (dự kiến sẽ hoạt động vào năm 2013).

Galileo gồm 30 vệ tinh, với 2 trung tâm điều khiển trên mặt đất – một đặt gần Munich, Đức; và một đặt tại Fucino, cách thành phố Rome của Ý 130km về phía Đông.

Trong khi đó, hệ thống định vị của Trung Quốc là Compass bao gồm 35 vệ tinh, trong đó có 5 vệ tinh địa tĩnh và 30 vệ tinh qũi đạo tầm trung.

Trung Quốc hy vọng sẽ phủ sóng toàn bộ lãnh thổ nước này và một phần các nước láng giềng trong năm nay trước khi tiếp tục phát triển thành hệ thống định vị toàn cầu. Còn Nhật cũng đang phát triển hệ thống vệ tinh Quazi Zenith, với 3 vệ tinh trong quỹ đạo e-lip có những cực điểm cách xa Nhật và châu Á.

Nguồn: Tiền Phong Online

GPS thay đổi thói quen mua sắm

Nhờ công nghệ định vị, từ 2015, Starbucks có thể giao cà phê tận nơi sau khi khách thanh toán qua điện thoại, còn người đi Volvo sẽ được đặt hàng vào tận cốp với ứng dụng Volvo On Call.

Ở nhiều nơi tại Mỹ, dữ liệu định vị và thuật toán có thể sẽ dần thay thế vị trí của các hãng vận chuyển hàng hóa với thiết bị radio 2 chiều. Đó chính là thế giới tương lai với thiết bị định vị toàn cầu – GPS.

Hiện nay, mỗi năm mua bán trên thiết bị di động tăng thêm 50%, trong khi các mảng còn lại của thương mại điện tử chỉ dừng lại ở 10%. Thiết bị di động đã và đang thay đổi cách mua sắm của chúng ta, và sẽ được sử dụng nhiều hơn nữa cả trong khâu thanh toán lẫn giao hàng.

volvo-1-4250-1420014096.jpg

Nhân viên giao hàng sẽ dùng ứng dụng để tìm vị trí xe bạn đang đỗ và giao đồ. Ảnh: Volvo

Trong suốt 4 năm lãnh đạo nhóm Geo của Apple (phụ trách các dự án dịch vụ vị trí, tìm kiếm địa phương, định vị khách hàng), Jaron Waldman đã thực hiện nhiều dự án về dịch vụ định vị và tìm kiếm. Sau khi rời Apple, Jaron tham gia vào sáng lập Curbside. Dịch vụ này cho phép khách hàng nhận những món đồ mình dễ dàng và nhanh chóng hơn khi chỉ cần táp xe vào lề đường.

Khi khách hàng đến nhận sản phẩm đã đặt mua qua thiết bị di động, Curbside sẽ thông báo với nhân viên cửa hàng biết khách đang trên đường tới. “Khi họ xuất hiện, nhân viên sẽ chào hỏi bằng tên và đặt đồ vào ghế sau trên xe của khách. Mọi thứ chỉ diễn ra trong 15 giây. Đâu là một trải nghiệm tuyệt vời”, Jason cho biết thêm.

curbside-1750-1420014097.jpg

Curbside cho phép khách nhận hàng chỉ trong vài chục giây. Ảnh: Curbside

Để làm được điều này, Jaron đã phải giải quyết 2 vấn đề lớn. Một là, Curbside phải làm thế nào để có thể thông báo với cửa hàng rằng có khách đang tới nhận đồ mà không làm hao pin của khách.

Hai là, làm sao để hiển thị chính xác danh mục hàng hóa. Hệ thống danh mục tại cửa hàng không phải lúc nào cũng hoàn hảo. Có khi khách hàng đã để đồ vào xe đẩy, nhưng hệ thống vẫn báo nó nằm trên giá.

Những năm gần đây, các hãng bán lẻ đã tích cực đưa danh mục hàng hóa lên mạng và khách hàng cũng chuyển dần sang đặt mua trực tuyến. Các thiết bị di động giờ đây cũng không tốn nhiều pin để chia sẻ vị trí cửa hàng như trước nữa.

Curbside dự định sẽ thử nghiệm ở một vài thị trường tại San Francisco (Mỹ). Do bang này gần với thung lũng Silicon, nơi đây tập trung khá nhiều người tiêu dùng dễ tiếp thu xu hướng mới.

Bastian Lehmann cũng chuyển từ London (Anh) đến thung lũng Silicon để gây dựng Postmates – một dịch vụ giao hàng nhờ thiết bị định vị GPS mà ông gọi là ‘hệ thống chống lại Amazon”.

postmates-7165-1420014098.jpg

Người dùng Postmates có thể theo dấu đơn hàng của mình trên smartphone. Ảnh: Postmates

“Amazon xây một nhà kho ở ngoại ô thành phố. Còn chúng tôi muốn khẳng định rằng thành phố chính là kho hàng của chúng tôi. Chúng tôi cố gắng nắm bắt những mặt hàng có sẵn trong thành phố và xây dựng một đội chuyên giao những hàng hóa ấy”, Bastian cho biết.

Phương tiện giao hàng của Postmates là xe đạp, xe máy và cả ôtô. Họ hiện là dịch vụ giao hàng theo yêu cầu lớn nhất tại Mỹ. Hãng thực hiện trên 25.000 lượt giao hàng ở 17 thành phố mỗi tuần với chi phí dao động từ 5 – 12 USD, tùy vào quãng đường và phụ phí cho giờ cao điểm.

Lehmann ấp ủ ý tưởng về Postmates từ năm 2005. Nhưng cũng như Waldman, phải đến thời kỳ bùng nổ của điện thoại thông minh, ý tưởng ấy mới được triển khai.

Còn Jordan Metzner, nhà sáng lập kiêm CEO Washio thì chia sẻ: “Ở Mỹ Latin, chúng tôi có thể dễ dàng yêu cầu dịch vụ giặt là, nhưng ở Mỹ thì không”. Xuất phát từ nhu cầu giặt là của bản thân, cũng như bị hấp dẫn bởi thành công của ứng dụng taxi Uber, Metzner bắt đầu phát triển dịch vụ giặt là theo yêu cầu từ tháng 3/2013. Hiện nay dịch vụ Washio của ông đã có mặt ở 6 thành phố của Mỹ.

washio-1886-1420014099.jpg

Nhân viên Washio sẽ đến tận nhà khách hàng để nhận và trả đồ. Ảnh: Washio

Người dùng chỉ cần chọn loại hình giặt là và thời gian giao quần áo trên điện thoại. Sau đó, nhân viên Washio nhận được tin nhắn sẽ lái xe tới tận nhà khách hàng lấy đồ, rồi quay lại vào ngày hôm sau để trả hàng. Vì vậy, cũng giống các doanh nhân khác, Metzner thừa nhận nếu không có điện thoại thông minh, ý tưởng của ông sẽ không bao giờ thành hiện thực.

Ông cho bhttp://movies.hdviet.com/phim-bo.htmliết: “Chúng tôi đã xây dựng một hệ thống cho phép các nhân viên tự chọn và thay đổi lộ trình đơn hàng. Nếu một nhân viên không thể tìm được chỗ đỗ xe, hay tắc đường, đơn hàng sẽ được giao cho một nhân viên khác đảm nhiệm”. Metzner tin rằng thương mại theo yêu cầu là cơ hội và thị trường lớn chưa từng có.

Những thay đổi này chủ yếu diễn ra ở Thung lũng Silicon. Nhưng tại Anh, công ty Rocket Internet của anh em nhà Samwer (chuyên “nhân bản” những mô hình thành công của Mỹ cho các thị trường khác) cũng đã ra mắt ứng dụng giao thức ăn EatFirst tại London tháng 8 vừa qua, sau đó là ứng dụng giặt là vào tháng 11.

Hiện nay, 58% người trưởng thành ở Mỹ sở hữu di động thông minh. Ở Anh, tỷ lệ này lên tới 72%. 15 năm trước, sự bùng nổ Internet đã khiến các dịch vụ giao hàng trở nên vô cùng hứa hẹn. Thì hiện nay, khi hầu hết mọi người có smartphone, GPS lại có công lớn trong việc nâng dịch vụ giao hàng lên một cấp độ mới.

Nguồn: vnexpress

Hệ thống định vị toàn cầu GPS hoạt động thế nào?

Ngày nay khó có thể hình dung bất cứ một chiếc máy bay, tàu thủy, hay phương tiện thám hiểm nào mà không lắp đặt bộ thu tín hiệu GPS phát ra từ những vệ tinh bay trên quỹ đạo quanh trái đất.

gps-satellite-tracking-system-1

Khi nói đến GPS (hệ thống định vị toàn cầu), người ta thường nghĩ tới máy thu, chẳng hạn máy thu GPS trên máy bay, tàu thủy, xe hơi, hay hầu hết smartphone cũng tích hợp GPS để định vị, và cùng với các ứng dụng bản đồ chúng trở thành công cụ dẫn đường hữu hiệu. Thực tế GPS là một hệ thống định vị vận hành dựa vào 27 vệ tinh (trong đó có 3 vệ tinh dự phòng) chuyển động trên các quỹ đạo quanh trái đất, do Mỹ phát triển ban đầu cho mục đích quân sự, nay đã mở rộng ra cho cả dân sự. Các vệ tinh được bố trí sao cho tại bất kỳ thời điểm nào và ở nơi nào trên mặt đất, cũng có thể thấy ít nhất 4 vệ tinh.

Vệ tinh phát ra các tín hiệu gồm vị trí của chúng và thời điểm phát tín hiệu. Nhiệm vụ của máy thu GPS là xác định vị trí của 4 vệ tinh, tính toán khoảng cách tới các vệ tinh để từ đó tự xác định vị trí của chính nó theo công thức: Quãng đường = Vận tốc x Thời gian.
Nguyên lý xác định vị trí bằng GPS
Giả sử bạn đang ở một nơi xa lạ và muốn biết mình đang ở đâu. Bạn hỏi thăm một người dân địa phương và được biết đang cách Vũng Tàu 60 km. Thông tin nhận được mới chỉ cho bạn biết đang ở đâu đó trên vòng tròn tâm Vũng Tàu, bán kính 50 km.

Một người khác nói bạn cách Biên Hòa 40 km. Giờ thì đã rõ hơn, bạn biết mình đang ở một trong hai vị trí là giao nhau của 2 vòng tròn. 

Người thứ ba cho biết, bạn đang cách TP.HCM 20 km. Và bạn đã có thể xác định vị trí hiện tại của mình là Nhơn Trạch – nơi giao của 3 vòng tròn.

Nguyên lý trên cũng được áp dụng tương tự để xác định vị trí trong hệ thống GPS, lấy điểm giao nhau của 3 mặt cầu trong không gian 3 chiều, thay vì là 3 đường tròn.

how-gps-works-2-copy-w

3 mặt cầu cắt nhau tại 2 điểm, cho biết vị trí của thiết bị thu GPS sẽ là 1 trong 2 điểm đó
 

Máy thu GPS qua tính toán xác định được khoảng cách tới một vệ tinh và biết được nó đang ở đâu đó trên mặt cầu tâm vệ tinh này. Hai mặt cầu đầu giao nhau tạo thành một vòng tròn. Mặt cầu thứ 3 sẽ cắt vòng tròn này chỉ tại 2 điểm, trong đó 1 điểm là vị trí của máy thu trên mặt đất. Điểm giao cắt thứ hai là một nơi nào đó lơ lửng trong không gian, cách xa trái đất hàng ngàn km nên có thể bỏ qua.

Một vệ tinh thứ tư cần thiết để cải thiện tính chính xác của việc xác định thời gian, vì chỉ cần sai số 1 phần triệu giây giữa đồng hồ vệ tinh và máy thu cũng có thể dẫn đến định vị sai lệch hàng trăm mét.

Như vậy để xác định vị trí của mình trên mặt đất, máy thu GPS phải tính để biết khoảng cách tới 4 vệ tinh và vị trí chính xác của các vệ tinh trên quỹ đạo.
 GPS tính toán ra sao

Máy thu GPS tính toán dựa vào khoảng thời gian tính từ khi vệ tinh phát tín hiệu đến lúc nó nhận được. 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. 
Để đo chính xác, chúng ta 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.

a-gps

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 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.

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.

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.

Dù vậy hệ thống tính toán vẫn còn những sai số. Trước hết là do phương pháp này giả định tín hiệu từ vệ tinh truyền thẳng tới các máy thu qua bầu khí quyển với vận tốc không đổi (bằng vận tốc ánh sáng). Trong thực tế, bầu khí quyển của trái đất làm chậm tốc độ truyền xuống một chút, đặc biệt là khi tín hiệu xuyên qua tầng điện ly và tầng đối lưu. Độ trễ khác nhau tùy thuộc vào vị trí của máy thu trên mặt đất, có nghĩa là rất khó để loại trừ yếu tố sai số này trong các tính toán khoảng cách. Vấn đề cũng có thể xảy ra khi các tín hiệu radio phản xạ bởi các vật chắn lớn, chẳng hạn như những dãy núi cao hay tòa nhà chọc trời, khiến máy thu nhầm vệ tinh xa hơn thực tế. Đôi khi tín hiệu từ vệ tinh có sai số, báo sai vị trí của nó.

Một số kỹ thuật được áp dụng để sửa sai số tính toán của hệ thống GPS. Hệ thống định vị toàn cầu vi sai DGPS (Differential GPS) là một dạng nâng cao của GPS, trong đó sử dụng thêm một mạng các trạm thu GPS mặt đất cố định. Ý tưởng cơ bản là để tính toán sai số tại trạm thu GPS cố định so với số liệu đo đạc chính xác đã biết từ trước. Sau đó trạm phát tín hiệu radio cung cấp thông tin hiệu chỉnh tín hiệu cho khu vực, giúp những máy thu DGPS trong khu vực đó định vị chính xác hơn. DGPS được các nước như Mỹ, Úc và Canada dùng cho các hệ thống hỗ trợ tàu bè ven biển.

Trong khi đó công nghệ hỗ trợ định vị Assisted-GPS (A-GPS) thường được dùng cho các thiết bị cầm tay. Ngoài việc định vị GPS, smartphone sử dụng A-GPS còn kết nối với máy chủ thông qua mạng 3G, GPRS hay Wi-Fi để nhận tín hiệu phát ra từ các trạm phát sóng của nhà mạng. Nhờ thế mà thiết bị khắc phục được sai số từ tín hiệu vệ tinh khi truyền xuống vùng đô thị có nhiều tán cây, cao ốc. 
 

Nguồn: PC World VN

Việt Nam phát triển bộ thu hệ thống định vị Bắc Đẩu

Bắc Đẩu là hệ thống vệ tinh định vị có chức năng tương tự như hệ thống GPS của Mỹ, GLONASS của Nga và Galileo của Châu Âu. Bắc Đẩu cung cấp dịch vụ định vị dân dụng miễn phí với độ chính xác trong phạm vi 10 m, và dịch vụ cho quân sự với độ chính xác lên trong phạm vi 10 cm. Sự ra đời của hệ thống định vị Bắc Đẩu cung cấp thêm các lựa chọn dịch vụ định vị cho người sử dụng trên toàn cầu.

Với mục đích tự nghiên cứu, phát triển và làm chủ công nghệ chế tạo hệ thống bộ thu hoạt động với đa hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (multi-GNSS), nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Quốc tế Nghiên cứu Phát triển Công nghệ định vị sử dụng vệ tinh (NAVIS), Đại học Bách Khoa Hà Nội đã thực hiện phát triển bộ thu Bắc Đẩu ngay khi hệ thống bắt đầu cung cấp dịch vụ vào tháng 12/2012.

Kết quả định vị sử dụng hệ thống Bắc Đẩu (các chấm vàng), và vị trí thật của ăng-ten (chấm đỏ), trên nóc toà nhà Thư viện Tạ Quang Bửu, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Ảnh: NAVIS.

Bộ thu Bắc Đẩu do NAVIS phát triển đang hoạt động ổn định. Ông Trương Minh Đức, trưởng nhóm thiết kế bộ thu Bắc Đẩu của NAVIS, cho biết: “Hiện ngoài Trung Quốc, trên thế giới chưa phổ biến các bộ thu thương mại Bắc Đẩu. Vì vậy, việc tự phát triển thành công bộ thu Bắc Đẩu là thành quả quan trọng trong lĩnh vực định vị sử dụng vệ tinh tại Việt Nam”.

Quá trình thử nghiệm bộ thu Bắc Đẩu cho thấy, đối với người sử dụng tại khu vực châu Á – Thái Bình Dương, trong đó có Việt Nam, Hệ thống định vị Bắc Đẩu có khả năng cung cấp dịch vụ định vị với độ sẵn sàng cao, giảm độ phức tạp tính toán định vị trong bộ thu. Các điểm mạnh này có được do ngoài việc sử dụng Quỹ đạo trái đất tầm trung (MEO) như các hệ thống vệ tinh định vị khác, Bắc Đẩu còn sử dụng quỹ đạo địa tĩnh (GEO), và quỹ đạo đồng bộ trái đất nghiêng (IGSO) giúp tăng khả năng bộ thu “nhìn thấy” vệ tinh.

Bộ thu Bắc Đẩu còn bổ sung thêm một thành phần quan trọng trong hệ thống bộ thu NAVISOFT đang được Trung tâm NAVIS phát triển hoàn thiện. NAVISOFT có khả năng hoạt động với tất cả các hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GPS, GLONASS, Galileo và Bắc Đẩu), cũng như có khả năng tiếp nhận thông tin cải chính do hệ thống vệ tinh định vị QZSS của Nhật Bản cung cấp.

Đặc biệt, ngoài chế độ hoạt động từng hệ thống riêng rẽ (stand-alone), NAVISOFT còn được tích hợp khả năng phối hợp đồng thời tín hiệu định vị đến từ các hệ thống này trong các giải pháp định vị hỗn hợp. Đây là tính năng hết sức ưu việt và tiên tiến giúp nâng cao độ chính xác, độ sẵn sàng, tính liên tục và đặc biệt độ tin cậy của giải pháp định vị.

Vị trí của 26 vệ tinh định vị của tất cả các hệ thống định vị toàn cầu, trên bầu trời Hà Nội tại thời điểm bộ thu hoạt động, do NAVISOFT cung cấp: GPS (8 chấm vuông đậm), Gal (Galileo, 4 chấm tròn đậm), GLO (GLONASS, 5 chấm vuông nhạt), BDS (Bắc Đẩu, 8 chấm tròn nhạt), Qzss (QZSS, 1 chấm sao). Ảnh: NAVIS.

Nguồn: vnexpress

Mô hình hoạt động hệ thống định vị toàn cầu GPS

HighMark sẽ giới thiệu đến khách hàng mô hình hoạt động của hệ thống định vị toàn cầu GPS để quý khách hàng có thể hiểu rõ hơn.

Thiết bị định vị GPS nhận dữ liệu vị trí (kinh độ, vĩ độ) từ vệ tinh, sau đó gửi các gói dữ liệu lên máy chủ qua Sim 3G của nhà mạng, phần mềm trên máy chủ sẽ phân tích dữ liệu và đưa các trạng thái lên website để người sử dụng xem trên máy tính hoặc điện thoại để quản lý theo dõi giám sát xe của mình.

mophong_zps9a158ac6

Phương thức hoạt động của GPS trên laptop

Hiện nay, có rất nhiều laptop tích hợp hệ thống định vị GPS. Một hệ thống giám sát GPS của máy tính xách tay chỉ là một phiên bản mở rộng của GPS cho máy tính xách tay. Điều này cho phép người dùng xem nhiều thứ trên một màn hình lớn và cụ thể hơn.

Để sử dụng dịch vụ này, người dùng chỉ cần trang bị một máy thu GPS của Laptop (a laptop GPS receiver) và một phần mềm bản đồ GPS (a GPS mapping software ) để sử dụng GPS trên máy tính xách tay của bạn. Tiện ích lớn nhất mà GPS Laptop mang lại cho người dung, đó là người sử dụng không cần bất kỳ hệ thống dây điện (trừ khi người dùng đang sử dụng một phần mở rộng các ăng ten của máy thu). Vì thế, hệ thống được thiết lập rất đơn giản, gọn nhẹ. Thông thường, một máy thu GPS Laptop hoạt động tốt ngay ở những nơi có nhiều vật cản tín hiệu vệ tinh GPS như các thành phố lớn với nhiều nhà cao tầng, rừng cây, bụi rậm…

Với hơn 32 vệ tinh đang hoạt động trong hệ thống GPS của Hoa Kỳ NAVSTAR, một bộ thu GPS của máy tính xách tay có thể nhận tín hiệu tốt  từ ít nhất tám vệ tinh để cung cấp đầy đủ dữ liệu cho người sử dụng (kinh độ, vĩ độ, chiều cao, múi thời gian của tín hiều GPS và nhiều hơn nữa). Từ dữ liệu này, người dùng có thể theo dõi bất kỳ “đối tượng” bằng cách sử dụng GPS trên máy tính xách tay. Ngay cả với các tín hiệu GPS yếu, phần mềm bên trong bộ thu GPS vẫn giúp định vị được đối tượng với độ chính xác tối đa.

Nhóm “đối tượng” được đề cập đến ở đây có thể là một đơn vị từ xa như nhà / không gian làm việc của bạn, con vật cưng của bạn, hoặc vị trí của riêng bạn. Không chỉ thiết lập hệ thống giám sát GPS trên laptop để biết được vị trí, hoạt động của các đối tượng từ xa, lập bản đồ, hệ thống này còn cũng tích hợp tính năng giúp người dùng chơi game tốt hơn.Với thiết bị này, thậm chí người sử dụng còn có thể trông chừng nhà của bạn từ bất kỳ khu vực xa nào.

Để GPS hoạt động được trên laptop, người dùng có thể cài đặt theo hai cách. Cách thứ nhất, người sử dụng cần phải đặt bên trong máy tính xách tay của bạn bộ thu GPS và cài đặt phần mềm GPS (điều này có thể đòi hỏi một kỹ thuật viên).

Sau khi cài đặt phần mềm, người dùng có thể sử dụng phần mềm GPS để xác định vị trí, tạo điểm lập bản đồ, theo dõi bất kỳ đối tượng, hoặc để biết vị trí của mình (“Tôi đang ở đâu”). Nếu muốn theo dõi vị trí chính xác của một đối tương, người dùng có thể cài đặt them một thiết bị truyền GPS kèm vào đối tượng mà bạn muốn theo dõi.

Bước tiếp theo, người dùng chỉ cần bật máy tính, đặt đĩa CD vào và quá trình cài đặt sẽ bắt đầu ngay. Ngay sau đó, người sử dụng sẽ nhận được một số phần mềm bản đồ của đĩa CD gốc. Gia tăng thêm tiện ích cho khách hàng, hệ thống này còn có tính năng cho phép người dùng cài thêm vào các bản đồ với số lượng không giới hạn.

Đặc biệt, đối với những tín đồ đam mê shopping, chỉ cần tích hợp thêm một chiếc đĩa CD địa điểm của trung tâm mua sắm và cài vào phần mềm GPS cho Laptop, việc lựa chọn các shop trở nên dễ dàng hơn rất nhiều. Hay với những người đam mê ẩm thực, một đĩa CD với nội dung về những địa điểm ẩn thực nổi tiếng sẽ là bản đồ hướng dẫn đường đi nhanh gọn, đơn giản nhất cho bạn.
Phương pháp thứ hai để sử dụng GPS trong laptop là sử dụng một thiết bị GPS bên ngoài để kết nối với Laptop sử dụng Bluetooth (không dây), USB (GPS dongle), hoặc thậm chí thẻ PCMCIA (có dây kết nối).

Với thiết bị này, người dùng có thể chọn các thông tin bản đồ được lưu trong máy tính, từ đó xác định chính xác bạn muốn đi. Bạn cũng có thể thêm hoặc xóa thông tin bất cứ khi nào bạn muốn. Thêm tính năng nhắc nhở, trước khi hệ thống bị mất nguồn, máy sẽ tự động báo bằng âm thanh hoặc hoặc ánh sáng cảnh báo. Nhờ những tính năng này, người dùng luôn luôn kiểm soát tối đa thiết bị giám sát GPS Laptop để thiết bị phù hợp với nhu cầu cá nhân của bạn.

GPS – định vị đến từng số nhà

Trước đây, chủ một doanh nghiệp khi điều bộ phận tài vụ đi giao tiền cho khách hàng ở xa bằng ô tô, do số tiền lớn nên ông rất lo ngại trên chặng đượng xe đi. Còn bây giờ, vị giám đốc này đã “thở phào”, vì ông ngồi nhà vẫn “thấy” được nhất cử nhất động chiếc xe của mình, từng giây một! Có được điều “thần kỳ” đó là nhờ công nghệ định vị GPS.

Read More