1. tæng quan vÒ c«ng nghÖ gps
1.1. Tæng quan vÒ c«ng nghÖ GPS.
HÖ thèng ®Þnh vÞ NAVSTAR GPS (NA Vigation System with Time
And Ranging Global Postioning System) lµ mét hÖ thèng dÉn ®­êng vµ
®Þnh vÞ cã thÓ cung cÊp chÝnh x¸c nh÷ng th«ng tin vÒ vÞ trÝ kh«ng
gian, ho¹t ®éng cña c¸c ph­¬ng tiÖn vµ thêi gian phï hîp yªu cÇu cña ng­êi
sö dông. HÖ thèng GPS ®­îc hoµn thiÖn vµo n¨m 1994 vµ ®­îc chÝnh
phñ Mü cho phÐp sö dông vµo môc ®Ých d©n sù vµo n¨m 1980
1.1.1. C¸c bé phËn cÊu thµnh hÖthèng GPS.
HÖ thèng GPS ®­îc cÊu thµnh bëi 3 bé phËn:
- §o¹n kh«ng gian
- §o¹n ®iÒu khiÓn
- §o¹n sö dông

2. S¬ ®å hÖ thèng ®Þnh vÞ
toµn cÇu

3. 1. §o¹nkh«nggian
S¬ ® å ph© n bè vÖ tinh
G PS
VÖ tinh GPS trªn q uü ® ¹ o
- Gåm 24 vÖ tinh chuyÓn ®éng trªn 6
quü ®¹o ë ®é cao 20183m nghiªng víi
mÆt ph¼ng xÝch ®¹o mét gãc 55o
- C¸c vÖ tinh GPS ®· ®­îc x¸c ®Þnh vÞ
trÝ theo hÖ to¹ ®é WGS 84 vµ liªn tôc
ph¸t tÝn hiÖu vÒ tr¸i ®Êt.
- VÖ tinh cã träng l­îng 1830kg khi
phãng vµ 930kg trªn quü ®¹o. Tuæi
thä cña vÖ tinh theo thiÕt kÕ lµ 75
n¨m.

4. 2. §o¹n®iÒukhiÓn
S¬ ®å c¸c tr¹m ®iÒu khiÓn
GPS

5. - §o¹n ®iÒu khiÓn thiÕt lËp ®Ó duy tr× ho¹t ®éng cña toµn bé hÖ thèng
GPS. Tr¹m ®iÒu khiÓn trung t©m (Maste r Co ntro l Statio n- MCS) ®­îc ®Æt
t¹i c¨n cø kh«ng qu©n cña Mü gÇn Colorado springs. Tr¹m ®iÒu khiÓn
trung t©m nµy cã nhiÖm vô chñ yÕu trong ®iÒu khiÓn, cËp nhËt th«ng tin
®¹o hµng truyÒn ®i tõ vÖ tinh. Cïng phèi hîp ho¹t ®éng víi tr¹m ®iÒu khiÓn
trung t©m lµ hÖ thèng ho¹t ®éng kiÓm tra (O pe ratio nal Co ntro l Syste m -
O CS) bao gåm c¸c tr¹m theo dâi (Monitoring station - MS) ph©n bè quanh
tr¸i ®Êt. §ã lµ c¸c tr¹m Colorade Springs, Hawaii, Assension Island, Diego
Garcia, Kwajalein.
- §o¹n ®iÒu khiÓn kh«ng chØ duy tr× ho¹t ®éng cña GPS mµ cßn cËp nhËt
c¸c th«ng tin cung cÊp cho ng­êi sö dông ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c ®Þnh vÞ.

6. 3. §o¹nsö dông
M¸y thu GPS cña Leica- Thuþ
Sü
- §o¹n sö dông bao gåm c¸c m¸y thu
GPS ®Ó thu tÝn hiÖu vÖ tinh GPS
phôc vô cho c¸c môc ®Ých kh¸c nhau
nh­ dÉn ®­êng trªn biÓn, trªn kh«ng,
trªn ®Êt liÒn vµ phôc vô cho c«ng t¸c
®o ®¹c ë nhiÒu n¬i trªn thÕ giíi.
Trong h×nh vÏ d­íi lµ m¸y thu GPS
cña Leica- Thuþ Sü
- HiÖn nay mét sè h·ng chÕ t¹o m¸y
thu GPS thu ®ång thêi c¶ hai hÖ
thèng GPS vµ GLONASS.

7. 1.1.2. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña GPS
1. §ÞnhvÞtuyÖt ®èi
SV1
SV2 SV3
SV4
§Þnh vÞ tuyÖ t ® è i víi 3 vÖ
tinh
§Þnh vÞ tuyÖ t ® è i víi 4 vÖ
tinh
- §Þnh vÞ tuyÖt ®èi x¸c ®Þnh to¹ ®é
tuyÖt ®èi cña mét ®iÓm trong hÖ to¹
®é WGS 84.
- Theo lý thuyÕt chØ cÇn thu tÝn
hiÖu cña 03 vÖ tinh lµ ®ñ, khi ®ã vÞ
trÝ cña m¸y thu lµ giao cña 3 mÆt
cÇu víi t©m lµ 3 vÖ tinh.
Tuy nhiªn ®Ó kh¾c phôc mét sè sai
sè th× sè vÖ tinh yªu cÇu tèi thiÓu lµ
04 vÖ tinh. Trong tr­êng hîp sè vÖ
tinh nhiÒu h¬n 4 th× vÞ trÝ cña m¸y
thu x¸c ®Þnh b»ng c¸ch gi¶i bµi to¸n
theo nguyªn lý sè b×nh ph­¬ng nhá
nhÊt.
- §é chÝnh x¸c ®Þnh vÞ tuyÖt ®èi tõ

8. 2. §ÞnhvÞt­¬ng®èi
§Þnh vÞ t­¬ ng ® è i G PS
-§Þnh vÞ t­¬ng ®èi sö dông Ýt
nhÊt 2 m¸y thu ®Æt t¹i hai ®iÓm
®Ó x¸c ®Þnh ®­îc hiÖu to¹ vu«ng
gãc kh«ng gian ∆X, ∆Y, ∆Z hoÆc
hiÖu täa ®é tr¾c ®Þa ∆B, ∆L, ∆H.
Kho¶ng thêi gian cïng ®Æt m¸y
thu gäi lµ ®o¹n ®o (SECSSION).
- Trong ph­¬ng ph¸p ®Þnh vÞ t­
¬ng ®èi rÊt nhiÒu sai sè ®­îc lo¹i
bá nh­: sai sè do phÇn cøng cña
vÖ tinh, sai sè do sù kh«ng ®ång
bé gi÷a ®ång hå vÖ tinh vµ ®ång
hå m¸y thu, sai sè do sè nguyªn
®a trÞ... Do vËy ®é chÝnh x¸c
®Þnh vÞ t­¬ng ®èi rÊt cao ®¹t ®­
îc ®Õn cì centimet thËm chÝ tíi