Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
MỤC LỤC
Lời nói đầu 5
Các từ viết tắt 7
Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh 9
1.1. Khái quát về định vị 9
1.2. Nguyên lý của hệ thống thông tin vệ tinh 9
1.2.1. Quỹ đạo cực tròn 10
1.2.2. Quỹ đạo elip nghiêng 10
1.2.3. Quỹ đạo xích đạo tròn 10
1.2.3.1. Quỹ đạo địa tĩnh GEO (Geosychronous Earth Orbit) 10
1.2.3.2. Quỹ đạo thấp LEO (Low Earth Orbit) 11
1.2.3.3. Quỹ đạo trung bình MEO (Medium Earth Orbit) 11
1.3. Đặc điểm của thông tin vệ tinh 11
1.4. Hệ thống của thông tin vệ tinh cơ bản 12
1.5. Tần số sử dụng trong thông tin vệ tinh 13
1.6. Cơ sở của phép định vị bằng vệ tinh 14
1.6.1. Nguyên lý đo cự ly trong phép định vị vệ tinh 16
1.6.1.1. Mã giả ngẫu nhiên (Pseudo Random Code - PRC) 16
1.6.1.2. Giả cự ly 17
1.6.1.3. Đo cự ly bằng sóng xung và sóng liên tục 17
1.6.1.4. nguyên lý đo cự ly cơ bản 18
1.6.2. Các nguồn gây sai số trong phép đo 18
1.6.2.1.Đồng hồ vệ tinh 19
1.6.2.2. Đồng hồ máy thu 20
1.7. Sai số quỹ đạo vệ tinh 21
1.7.1. Sai số do tầng điện ly 21
1.7.2. Sai số do tầng đối lưu 22
1.7.3. Nhiễu đa đường 23
1.7.4. Các sai số của máy thu 23
2.5.1.3. Nhiệt tạp âm máy thu T
R
36
2.5.2. Công suất tạp âm hệ thống 36
2.5.3. Công suất tạp âm nhiễu 37
2.5.3.1. Can nhiễu khác tuyến 37
2.5.3.2. Nhiễu cùng tuyến 38
2.5.3.3. Tạp âm méo xuyên điều chế 39
2
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
2.6. Hiệu ứng Doppler 40
2.7. Trễ truyền dẫn 41
Chương 3 : Hệ thống định vị toàn cầu GPS 42
3.1. Sự ra đời của hệ thống GPS 42
3.2. Cấu tạo của hệ thống GPS 47
3.2.1. Chùm vệ tinh 48
3.2.2. Hệ thống điều khiển mặt đất 48
3.2.3. Bộ phận người sử dụng 49
3.3. Nguyên lý hoạt động của hê thống 50
3.4. Điều chế và giải điều chế GPS 52
3.4.1. Điều chế tín hiệu GPS 52
3.4.2. Giải điều chế GPS 53
3.5. Phương pháp tạo mã C/A 53
3.6.Các loại mã 54
3.6.1. Mã C/A 54
3.6.2. Mã P 54
3.7. Cấu trúc dữ liệu GPS 55
3.8. Mối quan hệ giữa các chức năng của hệ thống GPS 59
3.9. Hệ quy chiếu không gian và thời gian 59
3.10. Các hệ thống định vị khác 60
4
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, thế giới thông tin ngày càng phát triển một cách đa dạng và phong
phú. Nhu cầu về thông tin liên lạc trong cuộc sống càng tăng cả về số lượng và chất
lượng, đòi hỏi các dịch vụ của ngành Viễn Thông càng mở rộng. Trong những năm
gần đây thông tin vệ tinh trên thế giới đã có những bước tiến vượt bậc đáp ứng nhu
cầu đời sống, đưa con người nhanh chóng tiếp cận với các tiến bộ khoa học kỹ
thuật.
Sự ra đời của nhiều loại phương tiện tiên tiến như máy bay, tàu vũ trụ đòi hỏi
1 kỹ thuật mà các hệ thống cũ không thể đáp ứng được đó là định vị trong không
gian 3 chiều, đứng trước sự đòi hỏi đó chính phủ Mỹ đã tài trợ 1 chương trình
nghiên cứu hệ thống định vị trong vũ trụ. Với mục đích khảo sát, nghiên cứu hệ
thống định vị này. Do đó em chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu
GPS ứng dụng trong hàng không” cho đồ án tốt nghiệp của mình.
Nội dung của đồ án gồm 4 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh
Chương 2: Các phương pháp đa truy nhập và tổn hao trong thông tin vê tinh
Chương 3: Hệ thống định vị toàn cầu GPS
Chương 4: Ứng dụng hệ thống GPS trong ngành hàng không
Chương 1: cung cấp các khái niệm cơ bản về TTVT, về định vị, cơ sở lý
thuyết của phép định vị bằng vệ tinh, phương trình đo mã, thiết lập mô hình toán
học của phép đo cũng như các nguồn gây sai số của phép đo.
Chương 2: Tìm hiểu về các phương pháp và những ảnh hưởng của tạp âm và
suy hao trong thông tin vệ tinh.
Chương 3: tìm hiểu về ưu điểm, chức năng, cấu tạo, cấu trúc-đặc tính tín
hiệu, định dạng dữ liệu điện văn GPS và cũng như thông tin dẫn đường của GPS.
Chương 4: sẽ trình bày ứng dụng của hệ thống GPS vào hàng không, đồng
thời xét hai hệ thống tăng cường GBAS và SBAS.
Do kiến thức và trình bày của em còn hạn chế nên đề tài vẫn còn nhiều thiếu
C/A Coarse/Acquired Mã
S/A Selective Availability Là một loại tín hiệu
NDB Non – Directional Radio Beacon Đài phát sóng dài phát vô hướng
DME Distance Measuring Equipment Đài đo cự ly
ILS Instrument Loading Sysem Là hệ thống thiết bị mặt đất
VOR Very High Frequency Omi Range Đài vô tuyến phương vị mặt đất
SBAS
Satellite Based Augmentation
System
Hệ thống tăng cường trên vệ tinh
GBAS
Ground-Based Augmentation
System
Hệ thống tăng cường trên mặt đất
GMS Ground Monitor Station Trạm giám sát mặt đất
MCS Master Control Station Trạm điều khiển chính
GS Ground System Hệ thống mặt đất
AS Aircraft System Hệ thống trên máy bay
CNMP Multipath error confidence bounds Gới hạn nhiễu đa đường
TROP Troposphere delay Trể tầng đối lưu
UDRE User Differential Range Error
Lỗi sai lệch cự ly người dùng vệ
tinh
GIVE Grid Ionosphere Vertical Error Lỗi lưới dọc ion
VPL Vertical protection level Mức bảo vệ dọc
HPL Horizontal protection level Mức bảo vệ ngang
ECEF
Earth Cented Earth Fixed
Coordnate
Hệ tọa độ có gốc tọa độ đặt tại
Ngày nay, nhờ vào sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và các phương pháp
định vị hiện đại như:
- Định vị quán tính
- Định vị vô tuyến mặt đất
- Định vị vô tuyến không gian người ta đã tính toán và đo được các thông số
của quá trình chuyển động (vị trí, vận tốc, thời gian,…) chính xác hơn.
8
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
1.2. Nguyên lý của hệ thống thông tin vệ tinh
Sau khi được phóng vào vũ trụ, vệ tinh trở thành trạm thông tin ngoài trái
đất. Nó có nhiệm vụ thu tín hiệu dưới dạng sóng vô tuyến từ một trạm ở trái đất,
khuếch đại rồi phát trở về trái đất cho một trạm khác.
Có hai quy luật chi phối quỹ đạo của các vệ tinh bay xung quanh quả đất là:
- Mặt phẳng quỹ đạo bay của vệ tinh phải cắt ngang tâm Trái đất.
- Qủa đất phải là trung tâm của bất kỳ quỹ đạo nào của vệ tinh.
1.2.1. Quỹ đạo cực tròn
Ưu điểm của dạng quỹ đạo này là mỗi điểm trên mặt đất đều nhìn thấy vệ
tinh trong một khoảng thời gian nhất định. Việc phủ sóng toàn cầu của dạng quỹ
đạo này đạt được vì quỹ đạo bay của vệ tinh sẽ lần lược quét tất cả các vị trí trên
mặt đất. Dạng quỹ đạo này được sử dụng cho các vệ tinh dự báo thời tiết, hàng hải,
thăm dò tài nguyên và các vệ tinh do thám. Nó ít được sử dụng cho thông tin truyền
hình vì thời gian xuất hiện ngắn.
1.2.2. Quỹ đạo elip nghiêng
Ưu điểm của loại quỹ đạo này là vệ tinh có thể đạt đến các vùng cực cao mà
các vệ tinh địa tĩnh không thể đạt tới. Tuy nhiên quỹ đạo elip nghiêng có nhược
điểm là hiệu ứng Doppler lớn và vấn đề điều khiển bám đuổi vệ tinh phải ở mức
cao.
1.2.3. Quỹ đạo xích đạo tròn
9
Hình 1.1. Ba dạng quỹ đạo cơ bản của vệ tinh
giữa các mạng và loại hình hội thoại vô tuyến truyền hình sẽ có hiệu quả và hấp dẫn
hơn. Nhưng hệ thống LEO đòi hỏi phải có khoảng 60 vệ tinh loại này mới bao trùm
hết bề mặt địa cầu
1.2.3.3. Quỹ đạo trung bình MEO (Medium Earth Orbit)
Vệ tinh MEO ở độ cao từ 10.000km đến 20.000 km, chu kỳ của quỹ đạo là 5
đến 12 giờ, thời gian quan sát vệ tinh từ 2 đến 4 giờ. Ứng dụng cho thông tin di
động hay thông tin radio. Hệ thống MEO cần khoảng 12 vệ tinh để phủ sóng toàn
cầu.
1.3. Đặc điểm của thông tin vệ tinh
Trong thời đại hiện nay, thông tin vệ tinh được phát triển và phổ biến nhanh
chóng vì nhiều lý do khác nhau. Các ưu điểm chính của thông tin vệ tinh so với các
phương tiện thông tin dưới biển và trên mặt đất như hệ thống cáp quang và hệ thống
chuyển tiếp viba số là:
- Có khả năng đa truy nhập.
- Vùng phủ sóng rộng, chỉ cần 3 vệ tinh địa tỉnh là có thể phủ sóng toàn cầu.
- Ổn định cao, chất lượng và khả năng cao về thông tin băng rộng.
- Có thể ứng dụng cho thông tin di động.
- Thích hợp với dịch vụ truyền hình
- Hiệu quả kinh tế cao trong thông tin cự ly lớn, đặc biệt trong thông tin xuyên
lục địa.
Sóng vô tuyến điện phát đi từ một vệ tinh ở quỹ đạo địa tĩnh có thể bao phủ
hơn 1/3 toàn bộ bề mặt trái đất, nên những trạm mặt đất đặt trong vùng đó có thể
thông tin trực tiếp với bất kỳ một trạm mặt đất khác trong vùng qua một vệ tinh
thông tin .
Kỹ thuật sử dụng một vệ tinh chung cho nhiều trạm mặt đất và việc tăng hiệu
quả sử dụng của nó tới cực đại được gọi là đa truy nhập. Nói cách khác đa truy nhập
là phương pháp dùng một bộ phát đáp trên một vệ tinh chung cho nhiều trạm mặt
đất.
1.4. Hệ thống của thông tin vệ tinh cơ bản
Một hệ thống thông tin vệ tinh bao gồm hai phần cơ bản:
Giải điều
chế
Điều
chế
Nâng
tần
Khuếch đại
công suất
Hình 1.3. Liên lạc giữa hai trạm mặt đất qua vệ tinh
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
khuếch đại công suất rồi được phát trở lại trạm mặt đất. Ở trạm mặt đất thu, tín
hiệu thu được qua anten được khuếch đại bởi bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA
(Low Noise Amplifier). Sau đó được chuyển đổi tần số xuống trung tần qua bộ
chuyển đổi hạ tần (Down Converter) và cuối cùng được giải điều chế khôi phục lại
tín hiệu băng gốc.
1.5. Tần số sử dụng trong thông tin vệ tinh
Các tần số sử dụng trong thông tin vệ tinh nằm trong băng tần siêu cao SHF
(Super High Frequency) từ 3 đến 30 GHz, trong phổ tần số sử dụng cho vệ tinh
người ta còn chia các băng tần nhỏ với phạm vi của dãy phổ như bảng 1.1.
Bảng 1.1. Tần số sử dụng trong thông tin vệ tinh
Băng Tần số (GHz) Bước sóng (cm)
C
X
Ku
Ka
3,400
÷
7,075
7,025
÷
không phù hợp cho thông tin chất lượng cao
1.6. Cơ sở của phép định vị bằng vệ tinh
Để xác định vị trí của một vật thể bằng vệ tinh (định vị điểm) ta cần sử dụng
vệ tinh làm các điểm tham chiếu, nghĩa là ta cần tính được khoảng cách từ vật thể
đến các vệ tinh này (Hình 1.4).
13
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
Ở đây ta đã biết trước vị trí r
j
của vệ tinh thứ j (phát ra tín hiệu) và muốn xác
định vị trí R
i
của anten thứ i (thiết bị thu tín hiệu vệ tinh) do đó ta cần phải đo vector
cự ly e
i
j
ρ
I
j
giữa 2 vị trí nói trên (e
i
j
là vector đơn vị).
Khi đó tùy thuộc vào cách thức đo vector cự ly, chúng ta có thể có những kỹ
thuật định vị vệ tinh khác nhau và xác định được vị trí của anten thứ i theo công
thức sau:
R
i
= r
j
j
Hình 1.5. định vị điểm bằng vệ tinh
P
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
Giả sử ta bỏ qua sai số đồng hồ máy thu trên vật thể i và đo được cự ly từ vật
thể i đến vệ tinh 1 là ρ
i
1
, nghĩa là vật thể i đang nằm trên một mặt cầu (S
1
) có tâm là
vệ tinh 1 (C
1
) và bán kính là ρ
i
1
. Tiếp theo ta thực hiện phép đo cự ly từ vật thể i đến
vệ tinh 2 và nhận được kết quả là ρ
i
2
, điều này cho chúng ta biết rằng vật thể i
không chỉ nằm trên mặt cầu (S
1
) mà còn nằm trên mặt cầu (S
2
) cách vệ tinh 2 (C
2
)
một khoảng cách là ρ
i
Hình 1.6. Miêu tả 3 phép đo bằng 3 vệ tinh
15
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
Hình 1.7. Miêu tả xác định ví trí
1.6.1. Nguyên lý đo cự ly trong phép định vị vệ tinh
1.6.1.1. Mã giả ngẫu nhiên (Pseudo Random Code - PRC)
Là thành phần cơ bản của GPS, gồm các mã số (digital code) rất phức tạp,
hay nói cách khác nó là một chuỗi liên tiếp các xung nhị phân “0” và “1” (hình 1.7).
Tín hiệu này phức tạp gần như là các nhiễu điện từ ngẫu nhiên nên được gọi là mã
giả ngẫu nhiên. Nó có nhiệm vụ bảo đảm cho máy thu không đồng bộ ngẫu nhiên
với tín hiệu khác. Ngoài ra, do mỗi vệ tinh có một mã PRC duy nhất riêng biệt nên
điều này cũng bảo đảm rằng máy thu sẽ không tình cờ bắt được tín hiệu của vệ tinh
khác, vì vậy các vệ tinh có thể sử dụng cùng tần số mà không làm nhiễu lẫn nhau.
Không những vậy, việc sử dụng mã PRC này còn giúp cho quá trình xử lý và
khuếch đại tín hiệu dựa trên lý thuyết thông tin được thực hiện dễ dàng hơn, giúp
tối ưu hóa anten thu và tiết kiệm chi phí.
1.6.1.2. Giả cự ly
Là cự ly đo được giữa vệ tinh và máy thu khi kể đến các sai số đồng hồ
(đồng hồ máy thu và vệ tinh) cũng như các nguồn sai số khác (sai số do lịch thiên
văn, do tầng điện ly, do tầng đối lưu, …). Các cự ly đo được trên hình 1.5 ở trên
16
Hình 1.8: Mã giả ngẫu nhiên PRC
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
chính là các số đo giả cự ly cần thiết để xác định vị trí của vật thể i được tính theo
công thức sau:
pr
i
j
= ρ
i
tinh đến máy thu. Như vậy dựa vào khoảng thời gian trễ trên ta có thể xác định
được cự ly một cách dễ dàng.
Giả cự ly là tích của tốc độ ánh sáng và trị biến đổi thời gian cần thiết để so
hàng một phiên bản mã được phát từ máy thu với một phiên bản mã khác nhận
được từ vệ tinh. Trên lý thuyết, trị biến đổi thời gian là trị chênh lệch giữa thời gian
nhận tín hiệu (được đo bằng hệ thời gian của máy thu) và thời gian phát tín hiệu
(được đo bằng hệ thời gian của vệ tinh). Trên thực tế, hai hệ thời gian này không
17
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
giống nhau, mỗi hệ tác động một sai lệch vào trị số đó. Vì vậy các số đo thời trễ sai
lệch này được xem là những số đo giả cự ly.
1.6.2. Các nguồn gây sai số trong phép đo
Như chúng ta đã biết để xác định vị trí của một vật thể, ta cần phải tính toán
được khoảng cách từ nó đến 4 vệ tinh dựa vào phép đo khoảng thời gian truyền tín
hiệu sóng điện từ từ các vệ tinh đến vật thể này. Do đó độ chính xác của đồng hồ vệ
tinh và đồng hồ máy thu là các thông số rất quan trọng ảnh hưởng đến các phép đo
cự ly cần thiết. Ngoài ra, các yếu tố khác như tầng điện ly, tầng đối lưu, quỹ đạo vệ
tinh, độ ồn của máy thu, nhiễu đa đường (multipath) cũng góp phần gây ra các sai
số không nhỏ trong các phép đo cự ly này.
18
Hình 1.9. Phương pháp đo giả cự ly
∆t
Mã nhận được
từ vệ tinh
Mã do máy
thu tạo ra
Thời trễ
(Giả cự ly)
Thời trễ được xác định bằng cách sử dụng nguyên lý tương quan
thời gian truyền tín hiệu nhận được trừ đi các sai số này để xác định thời gian truyền
tín hiệu thực sự.
Mặc dù các trung tâm điều khiển mặt đất cố gắng hết sức để liên tục theo dõi
hoạt động của các đồng hồ vệ tinh, chúng vẫn không thể xác định các sai số một
cách chính xác được. Do đó các vệ tinh vẫn gây ra sai số đồng hồ tiêu biểu khoảng
vài nano giây và sai số khoảng cách khoảng 1 met.
1.6.2.2. Đồng hồ máy thu
Tương tự như đồng hồ vệ tinh, bất kỳ sai số nào trong đồng hồ máy thu
cũng gây ra sai số trong các phép đo khoảng cách. Tuy nhiên không thực tế khi
trang bị cho các máy thu này các đồng hồ nguyên tử vì chúng khá nặng (khoảng
20kg), có giá cả rất mắc (50.000USD) và rất bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.
19
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
Giả sử rằng, tại một thời điểm nào đó, đồng hồ máy thu có sai số 1ms và do
đó gây ra sai số khoảng cách 300.000m. Nếu các khoảng cách đến tất cả các vệ tinh
được đo chính xác vào cùng một thời điểm thì tất cả khoảng cách này đều bị lệch
300.000m. Vì vậy, ta có thể xem sai số đồng hồ máy thu là một trong các ẩn số cần
tìm và đó cũng là lý do mà tại sao khi xác định vị trí ta cần thực hiện các phép đo cự
ly đến 4 vệ tinh, nghĩa là cần 4 phương trình để giải ra 4 ẩn số (3 ẩn số vị trí x, y, z
và 1 ẩn số thời gian là sai số đồng hồ máy thu), và từ đó giúp ta có thể sử dụng đồng
hồ rẻ tiền và gọn nhẹ hơn trong máy thu.
Chú ý rằng việc xem sai số đồng hồ máy thu là 1 ẩn số chỉ hợp lệ nếu chúng
ta thực hiện các phép đo cự ly đến các vệ tinh chính xác vào cùng một thời điểm.
Nếu các phép đo này không xảy ra đồng thời thì đối với mỗi phép đo ta sẽ có một
sai số đồng hồ khác nhau. Thực hiện các phép đo đồng thời đến 4 vệ tinh, ta không
những tính toán được vị trí 3 chiều của mình mà còn xác định được sai số của đồng
hồ máy thu với độ chính xác rất cao. Một đồng hồ tiêu biểu có độ trôi khoảng
1000ns mỗi giây nhưng bằng phương pháp trên ta có thể điều chỉnh thời gian máy
thu đạt độ chính xác bằng với đồng hồ GPS và biến đồng hồ máy thu rẻ tiền này trở
thành một đồng hồ nguyên tử có độ chính xác cao. Máy thu hiệu chỉnh đồng hồ của
phép đo lớn hơn 10m. Vài máy thu sử dụng mô hình toán học để tính toán ảnh
hưởng của tầng điện ly và xác định gần đúng mật độ các hạt mang điện nên có thể
giảm được ảnh hưởng của tầng này khoảng 50% tuy nhiên sai số còn lại vẫn đáng
kể.
Tác động của tầng điện ly đối với tín hiệu điện tử phụ thuộc vào tần số của
nó. Tần số càng cao thì ảnh hưởng càng ít. Do đó ta có thể sử dụng 2 tần số sóng
mang khác nhau để đo độ trễ sai lệch giữa 2 tín hiệu này và từ đó loại bỏ được ảnh
hưởng của tầng điện ly. Đó chính là lý do tại sao mà tất cả các vệ tinh GPS truyền
thông tin bằng 2 tần số L
1
, L
2
. Máy thu chính xác (máy thu 2 tần số) chủ yếu phục
vụ cho quân sự theo dõi cả 2 tín hiệu L
1
, L
2
và thực hiện các kỹ thuật phức tạp để
trích ra các tín hiệu mã và sóng mang nhằm loại bỏ ảnh hưởng của tầng điện ly.
21
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
Máy thu không chính xác (máy thu đơn tần) phục vụ chủ yếu trong dân sự chỉ theo
dõi 1 tín hiệu L
1
. Đây là 1 trong những đặc điểm phân biệt chính giữa 2 loại máy
thu này.
1.7.2. Sai số do tầng đối lưu
Lớp thấp hơn của tầng khí quyển chứa đựng hơi nước được gọi là tầng đối
lưu, gây tác động làm chậm cả tín hiệu mã lẫn tín hiệu sóng mang. Ta không thể
loại bỏ ảnh hưởng của tầng đối lưu bằng cách sử dụng hệ thống 2 tần số.
cả các hệ thống điều chế: hệ thống điều chế tương tự hay điều chế số như các sóng
mang FM (Frequency Modulation) điều chế bằng các tín hiệu điện thoại đã ghép
kênh hoặc các tín hiệu truyền hình và các sóng mang PSK (Phase Shift Keying)
điều chế số. Một trạm mặt đất thu các tín hiệu có chứa thông tin nhờ một bộ lọc
thông dải.
Phương pháp này cho phép tất cả các trạm truyền dẫn liên tục, nó có ưu điểm
là không cần thiết điều khiển định thời đồng bộ và các thiết bị sử dụng khá đơn
giản. Hiệu quả sử dụng công suất vệ tinh của nó là khá tốt, tuy nhiên vì các kênh
truyền dẫn được phân chia theo một thước đo vật lý là tần số. Nên phương pháp
này thiếu linh hoạt trong việc thay đổi cách phân phối kênh và hiệu quả thấp khi số
sóng mang tăng. Nhưng bù lại phương pháp này có thủ tục truy nhập đơn giản, các
cấu hình phương tiện trạm mặt đất cũng đơn giản hơn.
24
fA
fC
fB
fD
Thời gian
Tần số
Bộ phát đáp
Hình 2.1. Truy nhập theo tần số
Nghiên cứu hệ thống định vị toàn cầu GPS ứng dụng trong hàng không
2.1.2. Phương pháp đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA
TDMA là phương pháp đa truy nhập trong đó các trạm mặt đất dùng chung
một bộ phát đáp trên cơ sở phân chia theo thời gian như hình 2.2. Trong đó trục
hoành chỉ tần số, trục tung chỉ thời gian. Trục thời gian được phân chia thành các
khoảng thời gian gọi là các khung TDMA, mỗi khung TDMA được phân chia thành
các khe thời gian, các khe thời gian này được ấn định cho mỗi trạm mặt đất. Tất cả
các trạm mặt đất đều dùng chung một sóng mang có tần số trung tâm là