Trước đây tấm bản đồ vẫn còn là một thứ rất phổ biến:
nếu bạn bị lạc, bạn buộc phải sử dụng tới các công cụ cổ điển này và mất rất
nhiều thời gian để tìm đến nơi mình cần đến. Nhưng giờ đây, chúng ta đã có một
phép màu mang tên gọi GPS để đưa chúng ta đến khắp nơi trên thế giới.
Vậy GPS là cái gì? Bạn có biết GPS hoạt động như thế
nào không? Đâu là bí mật của sự chính xác gần như tuyệt đối của GPS?
GPS, viết tắt của "global positioning
system" (hệ thống định vị toàn cầu), thực chất là một mạng lưới bao gồm 27
vệ tinh quay xung quanh trái đất. Trong số 27 vệ tinh này, 24 vệ tinh đang hoạt
động, 3 vệ tinh còn lại đóng vai trò dự phòng trong trường hợp 1 trong số 24 vệ
tinh chính bị hư hỏng. Dựa vào cách sắp đặt của các vệ tinh này, khi đứng dưới
mặt đất, bạn có thể nhìn được ít nhất là 4 vệ tinh trên bầu trời tại bất kì thời
điểm nào.
Phối hợp hoạt động với các vệ tinh quay xung quanh
trái đất là 5 trạm theo dõi đặt trên mặt đất. Các trạm theo dõi này thu thập dữ
liệu từ các vệ tinh và truyền dữ liệu về trạm chủ. Trạm chủ sau đó sẽ xử lý dữ
liệu và đưa ra các thay đổi cần thiết để chuyển dữ liệu chuẩn về các vệ tinh
GPS.
Như vậy là chúng ta có hệ thống nhiều vệ tinh và các
trạm theo dõi ở khắp nơi trên trái đất, liên tục truyền tải và xử lý dữ liệu. Vậy
các thiết bị di động của chúng ta làm thế nào để truy cập được vào mạng lưới
này để phát hiện ra được vị trí chính xác của chúng ta?
Thiết bị smartphone của bạn là một đầu thu GPS. Nói một cách khác, thiết
bị của bạn thu dữ liệu từ các vệ tinh GPS ở trên bầu trời. Dữ liệu gì? Nói một
cách đơn giản, mỗi vệ tinh cho bạn biết khoảng cách chính xác từ vị trí của bạn
đến vệ tinh đó.
Hãy thử tưởng tượng bạn bị lạc ở trong rừng. Nếu bạn gọi
điện tới một người bạn ở Philadelphia (thành phố của Mỹ) và anh ta, bằng một
cách nào đó, biết được rằng bạn đang cách xa Philadelphia 400 dặm, bạn sẽ biết
được rằng vị trí của bạn hiện thời là một điểm trên đường tròn có bán kính 400
dặm, với tâm là thành phố Philadelphia.
Sau đó, bạn gọi điện đến một người bạn khác ở thành phố
New York của Mỹ và anh ta nói với bạn rằng bạn đang cách xa anh ta 300 dặm. Như
vậy, vị trí của bạn cũng sẽ là 1 điểm nào đó trên đường tròn có bán kính 300 dặm
với tâm là thành phố New York. Hiện tại, bạn có 2 vòng tròn khác nhau, và vị
trí của bạn sẽ là một trong 2 điểm giao nhau của 2 đường tròn này.
Bây giờ, bạn gọi điện tới người bạn thứ 3. Anh ta sẽ
nói với bạn rằng bạn cách xa Newark 200 dặm. Hiện tại, bạn đã có 3 đường tròn.
3 đường tròn này giao nhau tại 1 điểm duy nhất. Đó chính là vị trí của bạn.
Để đưa ra vị trí chính xác, rất nhiều thiết bị GPS kết
nối tới ít nhất là 4 vệ tinh. Đó là lý do vì sao đôi khi để tìm ra vị trí chính
xác của bạn, hệ thống GPS lại mất nhiều thời gian tới vậy. Đó cũng là lý do vì
sao đôi khi bạn bị mất sóng GPS: thiết bị di động của bạn có thể đã kết nối tới
1 hoặc 2 vệ tinh, song 2 vệ tinh vẫn là không đủ.
Đăng nhận xét