Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu

"Định vị" đổi hướng tới đây. Đối với Định vị (định hướng), xem Định vị (định hướng).

Dẫn đường vệ tinh ('satnav) hay định vị vệ tinh là việc sử dụng các vệ tinh nhân tạo để dẫn đường hoặc định vị địa lý. Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu (GNSS) cung cấp vùng phủ cho mọi người dùng trên Trái Đất, bao gồm trên không, trên bộ và trên biển. Hiện nay có bốn hệ thống GNSS đang hoạt động Hệ thống Định vị Toàn cầu GPS của Hoa Kỳ, Hệ thống Dẫn đường Vệ tinh Toàn cầu GLONASS của Nga, Hệ thống Dẫn đường Vệ tinh Bắc Đẩu (BeiDou – BDS) của Trung Quốc^[1] và Galileo của Liên minh châu Âu.^[2] Ngoài ra còn có hai hệ thống định vị vệ tinh khu vực (RNSS) là Hệ thống Vệ tinh Quasi-Zenith (QZSS) của Nhật Bản,^[3] và Hệ thống Định vị Vệ tinh Khu vực Ấn Độ IRNSS (còn gọi là NavIC).^[4][5]

Hệ thống tăng cường dựa trên vệ tinh (SBAS – satellite-based augmentation system) là hệ thống được thiết kế để nâng cao độ chính xác của các hệ thống GNSS toàn cầu^[6] Các hệ thống SBAS bao gồm QZSS của Nhật Bản, ^[6] GAGAN của Ấn Độ và EGNOS của châu Âu, tất cả đều dựa trên tín hiệu GPS.

Các thiết bị dẫn đường vệ tinh xác định vị trí của chúng (kinh độ, vĩ độ và độ cao) với độ chính xác rất cao (từ vài xăng-ti-mét đến vài mét) bằng cách sử dụng các tín hiệu thời gian được truyền theo đường thẳng bằng sóng vô tuyến từ các vệ tinh. Hệ thống có thể được dùng để cung cấp vị trí, dẫn đường hoặc theo dõi vị trí của một đối tượng được gắn bộ thu (theo dõi bằng vệ tinh). Các tín hiệu này cũng cho phép bộ thu điện tử tính toán thời gian địa phương hiện tại với độ chính xác rất cao, từ đó cho phép đồng bộ thời gian. Các ứng dụng này được gọi chung là Định vị, Dẫn đường và Thời gian (PNT – Positioning, Navigation and Timing). Các hệ thống dẫn đường vệ tinh hoạt động độc lập với mạng điện thoại hay Internet, dù hai công nghệ này có thể được dùng để tăng tính hữu dụng của thông tin định vị tạo ra.

Vùng phủ sóng toàn cầu cho mỗi hệ thống thường đạt được nhờ một chòm sao vệ tinh gồm khoảng 18–30 vệ tinh bay trên quỹ đạo Trái Đất tầm trung (MEO), phân bố trên nhiều mặt phẳng quỹ đạo. Cấu hình cụ thể của từng hệ có khác nhau, nhưng tất cả đều sử dụng các quỹ đạo có độ nghiêng trên 50° và chu kỳ quỹ đạo xấp xỉ 12 giờ (ở độ cao khoảng 20.000 kilômét hay 12.000 dặm).