Trilateration là một kỹ thuật toán học được thiết bị hệ thống định vị toàn cầu (GPS) sử dụng để xác định vị trí, tốc độ và độ cao của người dùng. Bằng cách liên tục nhận và phân tích tín hiệu vô tuyến từ nhiều vệ tinh GPS và áp dụng hình học của các vòng tròn, hình cầu và hình tam giác, thiết bị GPS có thể tính toán khoảng cách hoặc phạm vi chính xác đến từng vệ tinh đang được theo dõi.
Trilateration hoạt động như thế nào
Trilateration là một phiên bản phức tạp của phương pháp tam giác, mặc dù nó không sử dụng phép đo các góc trong tính toán của nó. Dữ liệu từ một vệ tinh cung cấp vị trí chung của một điểm trong khu vực hình tròn lớn trên bề mặt Trái đất. Việc thêm dữ liệu từ vệ tinh thứ hai cho phép GPS thu hẹp vị trí cụ thể của điểm đó xuống một vùng mà hai vùng dữ liệu vệ tinh trùng nhau. Thêm dữ liệu từ vệ tinh thứ ba cung cấp vị trí chính xác của điểm trên bề mặt Trái đất.
Tất cả các thiết bị GPS đều yêu cầu ba vệ tinh để tính toán chính xác vị trí. Dữ liệu từ vệ tinh thứ tư - hoặc thậm chí hơn bốn vệ tinh - nâng cao hơn nữa độ chính xác của vị trí của điểm và cũng cho phép các yếu tố như độ cao hoặc trong trường hợp máy bay, độ cao cũng được tính toán. Máy thu GPS thường xuyên theo dõi đồng thời bốn đến bảy vệ tinh và sử dụng hệ thống trilateration để phân tích thông tin.
Bottom Line
Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ duy trì 24 vệ tinh chuyển tiếp dữ liệu trên toàn thế giới. Thiết bị GPS của bạn có thể giữ liên lạc với ít nhất bốn vệ tinh cho dù bạn đang ở đâu trên trái đất, ngay cả trong các khu vực nhiều cây cối hoặc các đô thị lớn với các tòa nhà cao tầng. Mỗi vệ tinh quay quanh trái đất hai lần một ngày, thường xuyên gửi tín hiệu về Trái đất từ độ cao khoảng 12, 500 dặm. Vệ tinh chạy bằng năng lượng mặt trời và có pin dự phòng.
Khi GPS bị lỗi
Khi thiết bị định vị GPS nhận được không đủ dữ liệu vệ tinh vì nó không thể theo dõi đủ vệ tinh, quá trình kiểm tra sẽ không thành công. Các chướng ngại vật như các tòa nhà lớn hoặc núi cũng có thể chặn tín hiệu vệ tinh yếu và ngăn cản việc tính toán chính xác vị trí. Thiết bị GPS sẽ cảnh báo người dùng theo một cách nào đó rằng nó không thể cung cấp thông tin vị trí chính xác.
Vệ tinh cũng có thể bị lỗi tạm thời. Ví dụ, tín hiệu có thể di chuyển quá chậm do các yếu tố trong tầng đối lưu và tầng điện ly. Các tín hiệu cũng có thể ping đến một số hình thành và cấu trúc nhất định trên Trái đất, gây ra lỗi trilateration.
Công nghệ và Hệ thống GPS của Chính phủ
GPS được giới thiệu vào năm 1978 với sự ra mắt của vệ tinh định vị toàn cầu đầu tiên. Nó được kiểm soát và sử dụng duy nhất bởi chính phủ Hoa Kỳ cho đến những năm 1980. Phi đội đầy đủ gồm 24 vệ tinh đang hoạt động do Hoa Kỳ kiểm soát đã không được đưa vào sử dụng cho đến năm 1994.
Thiết bị GPS không gửi dữ liệu đến vệ tinh. Các thiết bị GPS, chẳng hạn như điện thoại thông minh được trang bị công nghệ này, cũng có thể sử dụng hệ thống điện thoại, chẳng hạn như tháp và mạng điện thoại di động, và kết nối internet để nâng cao hơn nữa độ chính xác của vị trí. Khi sử dụng hai hệ thống sau, thiết bị GPS có thể gửi dữ liệu đến các hệ thống này.
Vì hệ thống vệ tinh GPS thuộc sở hữu của chính phủ Hoa Kỳ và nó có thể từ chối hoặc hạn chế quyền truy cập vào mạng một cách có chọn lọc, các quốc gia khác đã phát triển mạng vệ tinh GPS của riêng họ. Chúng bao gồm:
- Hệ thống vệ tinh dẫn đường BeiDou của Trung Quốc
- Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu của Nga (GLONASS)
- Hệ thống định vị Galileo của Liên minh Châu Âu
- Hệ thống Vệ tinh Định vị Khu vực Ấn Độ của Ấn Độ (IRNSS), còn được gọi là NAVIC
FAQ
Làm cách nào để tắt GPS trên điện thoại?
Để tắt GPS trên thiết bị của bạn, hãy tắt dịch vụ định vị. Khi tắt dịch vụ định vị, bạn có thể không sử dụng được một số ứng dụng nhất định. Bạn không thể tắt 911 Nâng cao, tính năng trong tất cả các điện thoại mà nhân viên điều phối khẩn cấp sử dụng để tìm người trong trường hợp xảy ra tai nạn.
Làm cách nào để tìm tọa độ GPS trên điện thoại của tôi?
Trong Google Maps, đặt điểm đánh dấu vị trí để xem tọa độ GPS trên bản đồ. Rất tiếc, Apple Maps không hiển thị tọa độ GPS, nhưng có các ứng dụng đi bộ đường dài GPS cung cấp thông tin vị trí.
Trình theo dõi GPS là gì?
GPS trackers là thiết bị theo dõi và báo cáo dữ liệu vị trí. Các doanh nghiệp sử dụng chúng để theo dõi các phương tiện của công ty và có những phương tiện thương mại dành cho phụ huynh để theo dõi các tài xế tuổi vị thành niên. Một số thiết bị theo dõi GPS thậm chí còn đưa ra cảnh báo thời gian thực khi người lái xe tăng tốc hoặc đi chệch hướng khỏi một khu vực cụ thể.
GPS hỗ trợ là gì?
GPS hỗ trợ, còn được gọi là AGPS, thu thập thông tin vị trí từ tháp di động (thay vì vệ tinh) để giúp cải thiện độ chính xác của GPS trên thiết bị di động. Các tòa nhà có thể cản trở tín hiệu vệ tinh GPS, vì vậy đôi khi AGPS cần thiết để xác định vị trí của bạn.
