Hệ thống GNSS có vai trò vô cùng quan trọng trong nghiên cứu, thành lập bản đồ hay đo đạc trắc địa. Một hệ thống GNSS được cấu thành nên từ nhiều bộ phận, tạo thành một quy trình hoạt động hoàn chỉnh. Vậy những thành phần trong hệ thống GNSS là gì? Các thành phần đó có mối liên hệ như thế nào trong nguyên lý hoạt động GNSS? Hãy cùng Đất Hợp tìm hiểu trong bài viết sau đây.

Hệ thống GNSS là gì?

Hệ thống GNSS còn được gọi là hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu, với GNSS là viết tắt của từ Global Navigation Satellite System. Hệ thống này là tập hợp của mọi vệ tinh nhân tạo được phóng lên quỹ đạo của Trái Đất và di chuyển xung quanh Trái Đất một cách liên tục.

Hệ thống GNSS hoạt động liên tục 24/24 trong mọi điều kiện thời tiết và mọi nơi trên Trái Đất. Chỉ với một điểm hay một vị trí trên bề mặt Trái Đất, mà tại nơi đó có thể xác định được khoảng cách đến ít nhất ba vệ tinh GNSS thì sẽ tính toán được tọa độ của vị trí đó.

3 thành phần cơ bản cấu tạo nên một hệ thống GNSS hoàn chỉnh

Một hệ thống GNSS được cấu tạo từ ba thành phần cơ bản, đó là: Phần không gian, trạm điều khiển và phần sử dụng.

– Phần không gian

Phần không gian trong hệ thống định vị vệ tinh GNSS bao gồm tất cả các vệ tinh đang hoạt động, bay trên quỹ đạo bên ngoài Trái Đất với khoảng cách 20.000 đến 37.000 cách Trái Đất. Các vệ tinh thuộc thành phần không gian này được hoạt động dựa trên nguồn năng lượng Mặt Trời cung cấp, thông thường chúng sẽ có tuổi thọ trong khoảng 10 năm.

Những vệ tinh trong không gian hoạt động, nhận tín hiệu được hiệu chính từ trạm điều khiển tại mặt đất liên tục, đồng thời phát tín hiệu này đến các thiết bị thu nhận tín hiệu vệ tinh GNSS.

Phần không gian - thành phần cơ bản trong hệ thống GNSS.

Hình 1. Phần không gian – thành phần cơ bản trong hệ thống GNSS.

– Trạm điều khiển

Trong một hệ thống GNSS, trạm điều khiển bao gồm tập hợp các trạm quan sát trung tâm và kể cả các trạm con. Những trạm này có nhiệm vụ phân tích dữ liệu thu thập được từ tín hiệu vệ tinh.

Bên cạnh đó, những trạm điều khiển thực hiện công việc gửi tín hiệu, thông tin về thời gian, vị trí một cách cụ thể và chính xác đến cho phần không gian (các vệ tinh). Nhờ đó, các vệ tinh trong không gian sẽ nhận tín hiệu và xác định được vị trí chính xác.

Trạm điều khiển - thành phần cơ bản trong hệ thống GNSS.

Hình 2. Trạm điều khiển – thành phần cơ bản trong hệ thống GNSS.

– Phần sử dụng

Thành phần này bao gồm những thiết bị được sử dụng để thu nhận tín hiệu vệ tinh tại khu vực có sóng vệ tinh, cũng như đối tượng sử dụng máy thu GNSS có ăng ten (chẳng hạn như truyền hình vô tuyến cần có đầu thu, ăng-ten) để dùng dữ liệu thu thập được.

Những thiết bị không chỉ được dùng để nhận tín hiệu vệ tinh, mà còn có khả năng xuất vị trí dựa vào vị trí quỹ đạo và thời gian của ít nhất ba vệ tinh. Ở phần này, những bộ thu và công cụ có thể định vị với độ chính xác cao giúp xử lý tín hiệu và giải quyết những lỗi tiềm ẩn về thời gian.

Một số thiết bị được sử dụng để thu GNSS phổ biến hiện nay là Máy định vị GNSS RTK hoặc máy định vị GPS cầm tay.

Phần người dùng (thiết bị thu GNSS) - thành phần cơ bản trong hệ thống GNSS.

Hình 3. Phần người dùng (thiết bị thu GNSS) – thành phần cơ bản trong hệ thống GNSS.

Mối liên hệ giữa các thành phần trong hệ thống GNSS

Các thành phần có trong hệ thống GNSS có mối liên hệ mật thiết với nhau, được thể hiện rõ rệt thông qua nguyên lý hoạt động của hệ thống. Mỗi thành phần đóng một vai trò riêng biệt, quan trọng, tạo thành một hệ thống cung cấp thông tin định vị chính xác đến người dùng.

Về mặt kỹ thuật, một hệ thống GNSS có nguyên lý hoạt động vô cùng phức tạp, thế nhưng có thể hiểu theo một cách đơn giản như sau:

  • Ban đầu, những vệ tinh sẽ được phóng vào quỹ đạo và bay xung quanh Trái Đất với thời gian bay là 11 giờ 58 phút 2 giây. Những vệ tinh đều sẽ được kiểm soát, vận hành từ những trạm điều khiển đặt tại mặt đất.
  • Những trạm điều khiển thực hiện chức năng kiểm soát, theo dõi và truyền dữ liệu, tín hiệu về thời gian, cũng như vị trí chính xác, cụ thể đến cho vệ tinh. Từ đó, những vệ tinh sẽ tiếp nhận tín hiệu đó và biết được vị trí cụ thể cần xác định.
  • Khi đã xác định được vị trí chính xác, những vệ tinh sẽ gửi những tín hiệu đến Trái Đất qua các thiết bị thu tín hiệu GNSS.
  • Thông thường, các thiết bị thu nhận tín hiệu GNSS sẽ nhận được tín hiệu và có thể tính toán vị trí khi nhận được tín hiệu từ ít nhất 3 vệ tinh.

Mối liên hệ giữa các thành phần trong hệ thống GNSS.

Hình 4. Mối liên hệ giữa các thành phần trong hệ thống GNSS.

Một số ứng dụng phổ biến của GNSS hiện nay

Hiện nay, hệ thống GNSS được ứng dụng phổ biến trong mọi lĩnh vực, góp phần quan trọng trong cải thiện đời sống hàng ngày cho con người. Một số ứng dụng nổi bật của GNSS như:

  • Đóng vai trò là hệ thống dẫn đường tự động cho máy bay.
  • Hệ thống giúp dẫn đường các phương tiện di chuyển như ô tô, xe máy.
  • Sử dụng để xác định vị trí chính xác cho ngành đo đạc bản đồ mà không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố về thời thời tiết, địa hình hay khoảng cách.
  • Phục vụ công tác hàng hải, cứu hộ trên biển.
  • Ứng dụng vào nghiên cứu, thám hiểm không gian.
  • Sử dụng cho ngành lâm nghiệp, chẳng hạn như kiểm lâm hoặc cứu nạn.
  • Phục vụ cho nhu cầu giải trí với truyền hình vệ tinh.

Bài viết trên đã cung cấp cho bạn đọc thông tin về những thành phần trong một hệ thống GNSS, đồng thời giải đáp về mối liên hệ giữa các thành phần đó trong hệ thống. Nếu còn bất kỳ thắc mắc nào về hệ thống GNSS, cũng như thiết bị định vị vệ tinh GNSS, hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ và tư vấn chi tiết!

>>> Xem thêm: 4 tiêu chí phân loại máy định vị GNSS

Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ:

Untitled 1 01 01

CÔNG TY TNHH ĐẤT HỢP
Địa chỉ: Số 2, Đường số 4, Khu nhà ở Vạn Phúc 1, P. Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP. HCM
Tel: (028).3.6208.606
Mobile: 0903 825 125
Email: cskh@dathop.com.vn
Website: https://dathop.com/  –  https://dathop.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/DatHopCompany