Thế nào là hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu?

Trên Trái Đất cho dù ở chỗ nào, chỉ cần bạn thọc tay vào túi lấy ra một cái máy nhỏ là có thể biết được chính xác bạn đang ở vị trí nào và thời điểm nào. Điều đó không còn là chuyện thần thoại, mà đó là hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu (gọi tắt là GPS).

Năm 1973 Bộ quốc phòng Mỹ căn cứ nhu cầu quân sự bắt đầu bố trí một hệ thống gồm các vệ tinh định vị, dẫn đường và báo giờ bằng vô tuyến điện, tức là GPS và năm 1992 đã xây dựng xong toàn bộ hệ thống. GPS gồm ba bộ phận là vệ tinh dẫn đường, trạm mặt đất và máy định vị của người sử dụng cấu tạo thành. Vệ tinh dẫn đường bao gồm 24 vệ tinh, trong đó 21 vệ tinh làm việc, ba vệ tinh dự bị, chúng được phân bố đồng đều trên sáu quỹ đạo, độ cao quỹ đạo ước khoảng 2 vạn km, góc nghiêng 550o, chu kỳ quay là 12 giờ. Phương thức phân bố loại vệ tinh này có thể bảo đảm người sử dụng ở bất cứ chỗ nào trên mặt đất, bất cứ lúc nào đều có thể định vị chính xác theo ba toạ độ.

Thiết bị dùng tay của người sử dụng tức là máy thu GPS có anten, máy thu, máy xử lý tín hiệu và màn hình hiển thị cấu tạo thành. Nó đồng thời tiếp nhận tín hiệu dẫn đường của bốn vệ tinh phát ra, qua đó lượng thời gian tín hiệu đến, xử lý các số liệu và tính toán sẽ nhận được toạ độ vị trí và tốc độ chuyển động của người sử dụng đang ở đâu, độ chính xác của vị trí có thể đạt đến 15 m, tốc độ chính xác là 0,1 m/s, độ chính xác về thời gian là 10-7 s (độ chính xác của định vị cho dân dụng thấp hơn, khoảng 100 m).

Công dụng ban đầu và chủ yếu của GPS là Mỹ muốn cung cấp dịch vụ dẫn đường định vị cho ba binh chủng về trang bị vũ khí của nó và vệ tinh quân dụng trên quỹ đạo gần mặt đất. Chiến tranh vùng Vịnh năm 1991 quân đội nhiều nước do Mỹ đứng đầu đã lần đầu ứng dụng GPS vào chiến đấu trên bộ, cho máy bay, ném bom, xe vận chuyển, bộ đội xe tăng, bộ đội quét mìn và các đoàn xe vận chuyển hậu cần, nó đã phát huy tác dụng vô cùng to lớn.

Hiện nay GPS ngoài dùng cho quân sự còn mở rộng ra nhiều mặt cho dân dụng. Trên thế giới đều có vết tích của nó. Các tàu ngoài đại dương, máy bay trên không, các đội địa chất thăm dò trên núi cao, thậm chí đến xe taxi bình thường GPS đều có tác dụng to lớn.