Hệ thống định vị toàn cầu có tên tiếng Anh rút gọn là GPS (Global Positioning System). Tên rút gọn chính thức của GPS là NAVASTAR (NaVlgation System With And Ranging).
NAVASTAR ra đời từ năm 1973 do Bộ Quốc phòng Mỹ với mục đích là tổ chức một dịch vụ có ở khắp mọi nơi và liên tục để xác định vị trí địa lý ở bất cứ một điểm nào trên trái đất. Từ 1994 trở thành một dịch vụ quốc tế. Nguyên lý của cách xác định vị trí này là: không dùng những điểm chuẩn trên mặt đất hay dự theo các sao mà người dùng tức là người cần xác định vị trí được trang bị một máy thu đo khoảng cách giữa người đó và ít nhất là 4 trong số 24 vệ tinh của hệ thống NAVASTAR.
Các vệ tinh của hệ NAVASTAR phân bố trên 6 quỹ đạo tròn quanh trái đất, nghiêng 55 độ so với xích đạo và ở độ cao 20.180km. Mỗi vệ tinh bay với tốc độ cỡ 11.000km/giờ và quay một vòn quanh thế giới hết 12 giờ. Cách chuyển động của các vệ tinh này phải sao cho bất cứ một điểm nào trên trái đất, vào bất cứ lúc nào cũng đồng thời “thấy” được ít nhất là 4 vệ tinh.
Cứ một mili giây các vệ tinh phát ra những tín hiệu mã hóa dưới dạng sóng vô tuyến với hai tần số khác biệt 1,6 và 1,2 Ghigahez. Bất cứ một điểm nào trên mặt đất thu nhận được các tín hiệu đó từ 4 vệ tinh là tính ra được vị trí.
Máy tính cài đặt trong máy thu, tính thời gian sóng vô tuyến đi đến máy thu tức là tính được khoảng cách giữa vệ tinh và máy thu. Muốn vậy máy tính tính hiệu thời gian phát ra tín hiệu và thời gian tín hiệu đến máy thu tính ở đồng hồ của máy thu. Thời gian này thực tế cũng là do một vệ tinh khác gửi đến máy thu. Như vậy ta có thể hình dung thời gian ở đồng hồ ở các vệ tinh phải rất đồng bộ với nhau và phải chính xác đến mức độ nào. Ở đây phải dùng đồng hồ nguyên tử và phải điều chỉnh thời gian theo lý thuyết tương đối vì liên quan đến các hệ chuyển động với tốc độ không phải là nhỏ so với tốc độ ánh sáng.
Các máy thu để định vị theo GPS bán ra sử dụng hiện nay có độ chính xác cỡ 20 mét theo chiều ngang và 30 mét theo chiều cao. Độ chính xác thật sự có thể còn cao hơn nhưng hiện nay hệ NAVASTAR vẫn do giới quân sự Mỹ quản lý nên có lẽ còn có những khả năng cao hơn được giữ cho quân sự.
st
NAVASTAR ra đời từ năm 1973 do Bộ Quốc phòng Mỹ với mục đích là tổ chức một dịch vụ có ở khắp mọi nơi và liên tục để xác định vị trí địa lý ở bất cứ một điểm nào trên trái đất. Từ 1994 trở thành một dịch vụ quốc tế. Nguyên lý của cách xác định vị trí này là: không dùng những điểm chuẩn trên mặt đất hay dự theo các sao mà người dùng tức là người cần xác định vị trí được trang bị một máy thu đo khoảng cách giữa người đó và ít nhất là 4 trong số 24 vệ tinh của hệ thống NAVASTAR.
Các vệ tinh của hệ NAVASTAR phân bố trên 6 quỹ đạo tròn quanh trái đất, nghiêng 55 độ so với xích đạo và ở độ cao 20.180km. Mỗi vệ tinh bay với tốc độ cỡ 11.000km/giờ và quay một vòn quanh thế giới hết 12 giờ. Cách chuyển động của các vệ tinh này phải sao cho bất cứ một điểm nào trên trái đất, vào bất cứ lúc nào cũng đồng thời “thấy” được ít nhất là 4 vệ tinh.
Cứ một mili giây các vệ tinh phát ra những tín hiệu mã hóa dưới dạng sóng vô tuyến với hai tần số khác biệt 1,6 và 1,2 Ghigahez. Bất cứ một điểm nào trên mặt đất thu nhận được các tín hiệu đó từ 4 vệ tinh là tính ra được vị trí.
Máy tính cài đặt trong máy thu, tính thời gian sóng vô tuyến đi đến máy thu tức là tính được khoảng cách giữa vệ tinh và máy thu. Muốn vậy máy tính tính hiệu thời gian phát ra tín hiệu và thời gian tín hiệu đến máy thu tính ở đồng hồ của máy thu. Thời gian này thực tế cũng là do một vệ tinh khác gửi đến máy thu. Như vậy ta có thể hình dung thời gian ở đồng hồ ở các vệ tinh phải rất đồng bộ với nhau và phải chính xác đến mức độ nào. Ở đây phải dùng đồng hồ nguyên tử và phải điều chỉnh thời gian theo lý thuyết tương đối vì liên quan đến các hệ chuyển động với tốc độ không phải là nhỏ so với tốc độ ánh sáng.
Các máy thu để định vị theo GPS bán ra sử dụng hiện nay có độ chính xác cỡ 20 mét theo chiều ngang và 30 mét theo chiều cao. Độ chính xác thật sự có thể còn cao hơn nhưng hiện nay hệ NAVASTAR vẫn do giới quân sự Mỹ quản lý nên có lẽ còn có những khả năng cao hơn được giữ cho quân sự.
st
_-"Tự ái là thuốc độc giết chết tình bạn .(Balzac)"-_