Công nghệ GPS hoạt động như thế nào?

Và có bao giờ bạn thắc mắc đồng hồ GPS thông minh của mình định vị như thế nào?

Cho đến thời điểm hiện tại, GPS là một trong những công nghệ mà chúng ta không thể tách rời. Hãy tưởng tượng chúng ta đã từng ‘lạc lối’ và ‘vô định’ trên mọi hành trình như thế nào trước khi hệ thống định vị toàn cầu ra đời.

Không chỉ hỗ trợ tối ưu việc tìm kiếm địa điểm mình cần trong ngày thường, GPS thật sự đã ‘mở lối’ cho nhân loại, là bước đệm cho rất nhiều ngành nghề, hoạt động vui chơi, phiêu lưu, giải trí.

Vậy đồng hồ GPS thật sự hoạt động như thế nào, và điều gì ảnh hưởng đến độ chính xác của nó trong chúng ta di chuyển? SmartWear sẽ ‘bật mí’ ngay sau đây.

Đồng hồ GPS: Vệ tinh bay vào không gian

Chúng ta sẽ bắt đầu với lĩnh vực mang hơi hướng khoa học một tí. Đó là các vệ tinh năng lượng mặt trời đã quay quanh trái đất từ thập niên 70, được phóng ra ngoài không gian bởi Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ.

Hiện tại, tốc độc quay của các vệ tinh này là 7000 mph, khoảng 12 ngàn dặm trên bề mặt trái đất.

Vậy vệ tinh làm như thế nào để biết chúng ta đang ở đâu một cách chính xác?

Đơn giản thôi, mỗi một vệ tinh sẽ quay quanh trái đất với chu kì nhất định 2 lần 1 ngày và gửi tín hiệu đến thiết bị GPS, trong đó có đồng hồ GPS, và nhiệm vụ của các thiết bị này là dùng dữ liệu đó để đối chiếu rồi xác định chính xác vị trí của bạn.

Mỗi 1 lần như vậy, thiết bị cần phát hiện ít nhất 3 vệ tinh cho kinh độ và vĩ độ và 4 vệ tinh để xác định vị trí hiện tại của bạn.

Quá thông minh và quá khó hiểu phải không?!

Những vệ tinh GPS không chỉ ở một mình ngoài vũ trụ.

Thế giới còn có một hệ thống đối thủ tên là GLONASS – sử dụng 24 vệ tinh không gian phòng vệ của Nga – một số điện thoại thông minh và thiết bị đeo tay, bao gồm đồng hồ GPS cũng sử dụng cả GPS lẫn GLONASS tăng khả năng xác định vị trí cũng như tốc độ thu nhận tín hiệu + đo khoảng cách lúc này sẽ tăng lên đến 20%.

Ngoài ra, còn có Michikibi – hệ thống GPS riêng của Nhật, và đồng hồ Android Wear do Casio sản xuất sắp tới đây sẽ sử dụng.

Đồng hồ GPS – Chúng luôn biết bạn ở đâu – Trong vòng bán kính 15m trở lại

Đồng hồ GPS có thể hoạt động 24/7 trong mọi điều kiện thời tiết, dù chúng không thể bắt sóng xuyên qua những bức tường nhưng sẽ vượt qua sự cản trở của mây và kính.

Nghĩa là: GPS hoạt động rất chính xác, thậm chí ở những đô thị đông đúc, nhưng ở trong nhà thì vô cùng ‘chập cheng’ – đừng lo vì chuyên gia công nghệ thế giới iBeacons đang cố gắng giải quyết và thay đổi điều này.

Còn ở ngoài trời, một thiết bị GPS, như đồng hồ GPS chẳng hạn, sẽ hoạt động chính xác trong vòng bán kính 15m.

Thêm nữa là, nhờ vào kết nối GPS chuẩn xác mà các dòng đồng hồ thể thao mới được mở rộng thêm một số chức năng như:

• Theo dõi tốc độ chạy bộ
• Quãng đường thực hiện của một bài tập ngoài trời
• Thời gian mặt trời mọc/lặn

Xem thêm: Top đồng hồ thể thao GPS hữu ích nhất

Vậy tại sao vẫn có lúc đồng hồ GPS hoạt động không chính xác?

Những rủi ro mà ít nhất ai cũng sẽ gặp một lần trong đời khi sử dụng thiết bị GPS, bao gồm cả đồng hồ GPS:

• Mất nhiều thời gian để xác định vị trí hiện tại
• Xác định sai vị trí
• Hướng dẫn lộ trình sai đường

Có một vài nguyên do khiến GPS bị chậm hay thiếu chính xác, chẳng hạn như:

• Tín hiệu truyền bị nhiễu do áp suất không khí
• Tín hiệu bị chặn bởi những tòa nhà ‘chọc trời’ hay núi cao
• Thời gian trên đồng hồ GPS không chính xác
• Khu vực nhận tín hiệu quá nhiều cây cối, nhà cửa
• Tín hiệu bị đan xen bởi quá nhiều vệ tinh đang hoạt động cùng lúc

Vậy liệu các vấn đề phát sinh này có thể cải thiện trong tương lai?

Bạn nên biết là mạng lưới GPS đã được sửa chữa và nâng cấp liên tục để ở thời điểm hiện tại này, chúng ta có thể tin cậy vào các thiết bị định vị vị trí đến 89%.

Lần sửa chữa gần đây nhất, được thực hiện bởi Lực lượng Không quân Hoa Kỳ, là vào khoảng giữa 2010 và 2016, và lần tiếp theo được dự kiến vào đầu năm 2018.

Và bởi vì, như đã nêu trên, kết nối GPS được tạo ra bởi các vệ tinh ngoài không gian, nên hiển nhiên việc sửa chữa và nâng cấp tiêu tốn rất rất rất nhiều thời gian, tiền của lẫn nhân lực.

Do đó, chúng ta hãy thông cảm và kiên nhẫn hơn, dù gì thì công nghệ GPS hiện tại cũng đã mang độ chuẩn xác đủ để chúng ta tin cậy đến 95%, và thật sự chúng đã hỗ trợ chúng ta rất nhiều trong cuộc sống hối hả ngày nay.

Cám ơn bạn đã đọc bài viết. Hãy theo dõi SmartWear.vn thường xuyên để cập nhật nhiều hơn về các sản phẩm công nghệ thông minh nhé!