Khả năng di chuyển của máy bay điều khiển từ xa thường được quyết định bởi người lái, đặc biệt là trên những mẫu drone phổ thông không có hệ thống định vị toàn cầu ( GPS ). Hệ thống định vị này sử dụng một bộ nhân tín hiệu GPS trực tiếp từ vệ tinh trên quỹ đạo, từ đó tự động hóa một số tính năng như :

• Giữ vị trí tuyệt đối : cho phép flycam hoàn toàn đứng yên ở một điểm và độ cao cố định.
• Tự động quay về : drone sẽ ghi nhớ tọa độ ở nơi bắt đầu bay và tự động quay về chính xác vị trí khi được ra lệnh.
• Tự động bay theo quỹ đạo : Người lái có thể tự vẽ một quỹ đạo bay cố định trên không trung bằng tọa độ GPS để flycam bay theo.

Tất cả những tính năng trên đều cực kỳ quan trọng đối với 1 người nhiếp ảnh gia hàng không chuyên nghiệp, giúp người xem có thể thưởng thức những thước phim sống động và sắc nét nhất có thể.

Hệ thống định vị toàn cầu GPS dành cho drone là gì ?

Hệ thống định vị toàn cầu GPS sử dụng một bộ nhận sóng tín hiệu trực tiếp, tín hiệu này được phát ra từ các vệ tinh đang bay trên quỹ đạo để xác định các yếu tố như địa điểm, tốc độ và thời gian. Hệ thống GPS chính xác hơn rất nhiều so với những phương pháp định vị khác với sai số chỉ vài mét. Thậm chí có những hệ thống GPS tiên tiến thường được sử dụng bởi quân đội các nước với sai số chỉ vài CM. Nhờ tiến bộ của khoa học công nghệ trong thời gian gần đây, chúng ta đã có thể thu nhỏ các vi mạch tích hợp lại để giảm giá thành của hệ thống GPS, giúp nó trở nên phổ biến hơn cho tất cả mọi người.

Hệ thống định vị toàn cầu GPS được phát triển lần đầu tiên bởi quân đội Mỹ vào năm 1973 nhằm mục đích phục vụ cho chiến tranh, cụ thể là hệ thống dẫn đường chính xác cho tên lửa xuyên lục địa ( ICBM ). Quân đội Mỹ đã gặp phải khó khăn khi thử nghiệm phóng tên lửa hạt nhân vì vệ tinh thời đó không thể định vị chính xác vị trí tàu ngầm ở dưới biển để có thể dẫn đường cho tên lửa bay. . Chính vì vậy, hệ thống GPS đã ra đời.

Phép đo tam giác xác định vị trí GPS

Khả năng định vị của GPS có phần nào liên quan đến phép đo tam giác để xác định 1 điểm trên mặt đất khi ta không biết chính xác vị trí mà chỉ biết khoảng cách tín hiệu đã truyền qua. Ví dụ như một đài phát sóng sẽ được định vị chính xác bằng cách đo bán kính phát sóng của nó đến ít nhất là 2 đài khác.

Đối với Flycam định vị GPS bằng vệ tinh, phép đo tam giác yêu cầu ít nhất 3 vệ tinh. Bạn hãy tưởng tượng 1 khối hình cầu mà bán kính của nó là từ vệ tinh đến máy bay, đó chính là vệ tinh thứ 1. Vệ tinh thứ 2 cũng là 1 khối cầu như vây và giao nhau với vệ tinh thứ nhất. Vị trí chính xác của máy bay bây giờ là 1 điểm giao nhau giữa 2 khối cầu. Thế nhưng điểm này vẫn cực kỳ rộng với khoảng cách hàng trăm KM. Lúc này nhiệm vụ của vệ tinh thứ 3 là loại bỏ sai số nhiều nhất có thể để đưa ra được vị trí chính xác của máy bay. Hiện nay đã có nhiều loại flycam sử dụng đến cả vệ tinh thứ 4 nhưng thường sẽ có giá cả cực kỳ đắt đỏ.

GPS Dân dụng và quân dụng

Như đã nói qua ở trên, hệ thống GPS nguyên bản được phát triển bởi quân đội Mỹ chỉ với 1 mục đích là tạo ưu thế vượt qua kẻ địch trong thời chiến. Sau này khi đã có nhiều người nhận ra rằng GPS sẽ có nhiều ứng dụng hơn nếu trở nên phổ biến.. Thế nhưng vấn đề khi đó là việc biến GPS trở thành công nghệ dân dụng sẽ loại bỏ hoàn toàn ưu thế của quân đội. Giải pháp được đưa ra là chia công nghệ GPS làm 2 lĩnh vực là : Dịch vụ định vị chính xác ( PPS ) dành cho quân đội và Dịch vụ định vị phổ thông ( SPS ) dành cho dân dụng. Hệ thống định vị phổ thông được thiết kế để giảm độ chính xác nhưng vào năm 2000 một bộ luật đã được nước Mỹ thông qua cho phép loại bỏ vài hạn chế. Kể từ đó, GPS đã trở nên phổ biến hơn.

Các ứng dụng thực tế của GPS

Có một số lượng lớn người ủng hộ việc tích hợp cong nghệ GPS và trí tuệ nhân tạo vào hệ thống định vị giao thông. Ví dụ như giúp xe ô tô có thể tự lái, tự động phát hiện và tính trước được những tình huống nguy hiểm như va chạm gây tai nạn. Tương tự như thế đối với máy bay, người ta mong rằng trong vòng một thập kỷ tới có thể cắt giảm chi phí cho những đài chỉ huy giao thông hàng không khổng lồ rất tốn kém nhân lực và vật lực, chỉ còn lại những chiếc máy bay được điều khiển bởi hệ thống GPS, hoàn toàn tự động hóa và an toàn.

Ngay cả những đơn vị cần phản ứng nhanh như cứu hỏa, cứu thương, cảnh sát, .. cũng có thể được lợi nhờ hệ thống GPS bằng cách định vị tuyến đường nhanh nhất và ngắn nhất đến hiện trường.

Ứng dụng của GPS cực kỳ rộng lớn, thậm chí đến cả ngành nông nghiệp nơi mà ta có thể lập trình máy móc thu hoạch theo 1 tuyến đường định sẵn, nâng cao hiệu suất vụ mùa. Gia súc gia cầm cũng sẽ được đeo vòng cổ GPS để dễ dàng xác định vị trí.

Thậm chí đến cả những người khiếm thị cũng có thể hưởng lợi nhờ GPS dẫn đường.