Hệ Thống Định Vị GLONASS - Có thể bạn chưa biết

Ngày:07/02/2016  
Các hệ thống dẫn đường truyền thống hoạt động dựa trên các trạm phát tín hiệu vô tuyến điện. Được biết đến nhiều nhất là các hệ thống sau: LORAN – (LOng RAnge Navigation) – hoạt động ở giải tần 90-100 kHz chủ yếu dùng cho hàng hải, hay TACAN – (TACtical Air Navigation) – dùng cho quân đội Mỹ và biến thể với độ chính xác thấp VOR/DME – VHF (Omnidirectional Range/Distance Measuring Equipment) – dùng cho hàng không dân dụng.




Sơ đồ hệ thống GLONASS hỗ trợ các thiết bị trên mặt đất, trên không.



GLONASS là hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu gồm 24 vệ tính của Liên bang Nga chuyển động trên bề mặt trái đất theo 3 mặt quỹ đạo với góc nghiêng 64,8 độ, và độ cao 19100 km, với chức năng tương tự như GPS (NAVSTAR) của Mỹ hay Galileocủa Liên minh châu Âu.


Một trong những vệ tinh đầu tiên của hệ thống GLONASS được Liên Xô đưa lên quỹ đạo ngày 12 tháng 10 năm 1982, vào ngày 24 tháng 9 năm 1993 hệ chính thức được đưa vào sử dụng. Đến tháng 10/2011 thì hệ thống đã hoàn tất với 24 vệ tinh bao quát toàn cầu cung cấp thông tin định vị cho các thiết bị trên trái đất.


Các hệ thống dẫn đường truyền thống hoạt động dựa trên các trạm phát tín hiệu vô tuyến điện. Được biết đến nhiều nhất là các hệ thống sau: LORAN – (LOng RAnge Navigation) – hoạt động ở giải tần 90-100 kHz chủ yếu dùng cho hàng hải, hay TACAN – (TACtical Air Navigation) – dùng cho quân đội Mỹ và biến thể với độ chính xác thấp VOR/DME – VHF (Omnidirectional Range/Distance Measuring Equipment) – dùng cho hàng không dân dụng.





Ban đầu, GPS và GLONASS đều được phát triển cho mục đích quân sự, nên mặc dù chúng dùng được cho dân sự nhưng không hệ nào đưa ra sự đảm bảo tồn tại liên tục và độ chính xác. Vì thế chúng không thỏa mãn được những yêu cầu an toàn cho dẫn đường dân sự hàng không và hàng hải, đặc biệt là tại những vùng và tại những thời điểm có hoạt động quân sự của những quốc gia sở hữu các hệ thống đó. Chỉ có hệ thống dẫn đường vệ tinh châu Âu Galileo (đang được xây dựng) ngay từ đầu đã đặt mục tiêu đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của dẫn đường và định vị dân sự.

Và các hãng điện thoại cũng không bỏ lỡ cơ hội này. Họ không phải lựa chọn giữa GPS và GLONASS mà họ được nhiều hơn thế. Họ dùng đồng thời GPS và GLONASS để tăng mức độ chính xác, tốc độ và mức độ phủ rộng của dịch vụ định vị. Nếu GPS có 31 vệ tinh giờ cộng thêm 24 vệ tinh của GLONASS thì chúng ta có 55 vệ tinh định vị trên toàn cầu, để bắt sóng nhanh hơn, nhiều hơn và dẫn đến múc độ chính xác hơn.

GPS ban đầu chỉ dành cho các mục đích quân sự, nhưng từ năm 1980 chính phủ Mỹ cho phép sử dụng trong dân sự. GPS hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, mọi nơi trên Trái Đất, 24 giờ một ngày. Không mất phí thuê bao hoặc mất tiền trả cho việc thiết lập sử dụng GPS nhưng phải tốn tiền không rẻ để mua thiết bị thu tín hiệu và phần mềm nhúng hỗ trợ.


Các vệ tinh của hệ GLONASS liên tục phóng ra các tín hiệu định vị theo 2 dạng: tín hiệu định vị chính xác chuẩn (Ch) ở tần số L1 (1,6 GHz) và tín hiệu định vị chính xác cao (C) ở tần số L1 và L2 (1,2 GHz). Thông tin, cung cấp bởi tín hiệu định vị Сh, mở cho tất cả người dùng trên nền toàn cầu và liên tục và đảm bảo khi dùng máy thu GLONASS, khả năng xác định:

# các tọa độ ngang với độ chính xác 50–70 m (độ tin cậy 99,7%);


# các tọa độ đứng với độ chính xác 70 m (độ tin cậy 99,7%);


# các véc-tơ thành phần của vận tốc với độ chính xác 15 cm/s (độ tin cậy 99,7%)


# thời gian chính xác với độ chính xác 0,7 mcs (độ tin cậy 99,7%).




Các độ chính xác này có thể tăng lên đáng kể, nếu dùng phương pháp định vị vi phân và/hay các phương pháp đo bổ sung đặc biệt.


Tín hiệu C về cơ bản, được chỉ định dành cho các nhu cầu của Bộ Quốc phòng Nga, và việc sử dụng trái phép không được khuyến khích. Câu hỏi về việc cung cấp tín hiệu Ccho nhu cầu dân sự đang trong tình trạng xem xét.


Để xác định các tọa độ không gian và thời gian chính xác cần nhận và xử lý các tín hiệu định vị từ không ít hơn 4 vệ tinh GLONASS. Khi nhận các tín hiệu sóng định vị GLONASS máy thu, dùng các phương pháp kỹ thuật sóng đã biết, đo các độ dài đến các vệ tinh nhìn thấy và đo các vận tốc chuyển động của chúng.





Vệ tinh GLONASS của Liên xô





The Anh Nguyen

www.Zcomity.com