Thiết bị thu tín hiệu vệ tinh GPS hay máy định vị GPS là công cụ vô cùng hữu ích với các hoạt động ngoài trời vì nó có khả năng cung cấp thông tin về vị trí bạn đang đứng, hướng đi đến đích cũng như thông tin về tiến độ và hiệu suất.

Lưu ý: Bài viết này chỉ đề cập đến các máy định vị GPS cầm tay chứ không đề cập đến các dòng máy định vị GPS cho ôtô (automotive) hay cho các hoạt động thể dục thể thao (fitness). 

Nên sử dụng máy định vị GPS hay điện thoại thông minh (smartphone)?

Tuy smartphone có thể dùng để định vị nhưng máy định vị GPS cầm tay lại một số lợi thế quan trọng, bao gồm:

• Độ bền: máy định vị GPS cầm tay để chế tạo để sử dụng nơi hoang dã. Không như smartphone, hầu hết các máy định vị GPS cầm tay đều có khả năng chống thấm tuyệt đối nên nước mưa không phải là vấn đề đáng ngại.
• Tuổi thọ pin: máy định vị GPS cầm tay có thể hoạt động trong hơn 15 giờ sau mỗi lần sạc. Hầu hết máy định vị GPS loại này đều sử dụng pin AA đi kèm với máy, ngoài ra, bạn có thể lựa chọn pin sạc hay pin Lithium để kéo dài thời gian hoạt động của thiết bị. Tuy nhiên, với smartphone, bạn bị giới hạn ở nguồn sạc trên xe hơi (car charger) hay sạc tường (wall charger).
• Vùng phủ sóng: Tất cả những gì mà máy định vị GPS cần để xác định chính xác vị trí của bạn là một nơi có thể thấy rõ bầu trời. Tuy nhiên hầu hết máy vẫn hoạt động tốt ngay cả dưới tán cây rậm lá. Máy định vị GPS không bị giới hạn bởi vùng phủ sóng của điện thoại di động.
• Tính năng: máy định vị GPS cầm tay được tích hợp một khí áp kế để theo dõi sự thay đổi của điều kiện thời tiết, một la bàn điện tử để định hướng và một cao độ/khí áp kế để xác định cao độ nơi bạn đang đứng so với mặt nước biển. Hầu hết các máy định vị GPS đều cho phép bạn chuyển đổi không dây các tọa độ, tuyến đường. Thậm chí, bạn có thể kết nối không dây với máy tính, máy đo nhịp tim hay các thiết bị có công nghệ mạng cảm biến không dây ANT khác.
• Lập bản đồ: máy định vị GPS không cần phải kết nối dữ liệu điện thoại di động để tải bản đồ, vì bản đồ đã được tải sẵn trong thiết bị này. Nhiều máy định vị GPS còn hỗ trợ nhiều lựa chọn bản đồ khác nhau, bao gồm bản đồ địa hình, tuyến đường và đường thủy cũng như hình ảnh vệ tinh. Ngoài ra, bạn cũng cần mua riêng phần mềm lập bản đồ chi tiết hơn nhưng chỉ mất một lần trả phí (one-time cost).

Máy định vị GPS hoạt động như thế nào?

Máy định vị GPS sử dụng hệ thống định vị toàn cầu (Hệ thống GPS) dựa trên vệ tinh. Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ quản lý và vận hành Hệ thống GPS, một hệ thống hoạt động dựa trên mạng lưới vệ tinh toàn cầu có khả năng liên tục phát tín hiệu từ không gian xuống mặt đất. Máy định vị GPS của bạn sẽ xác định vị trí bạn đứng bằng cách kết nối dữ liệu truyền tải từ 4 hoặc nhiều vệ tinh.

Máy định vị GPS cầm tay có ích với những ai?

Người đi bộ đường dài (hiking), leo núi (mountaineering), và người đi dã ngoại (backpacking): Hãy lên kế hoạch cho tuyến đường đi trên bản đồ giấy hay bản đồ số và xác định các điểm mốc (waypoints, những địa điểm cụ thể) trên máy định vị GPS. Việc tải bản đồ đường mòn và tuyến đường từ website trở nên rất dễ dàng và không tốn chi phí. Hệ thống GPS sẽ giúp bạn đến đích, cho dù đó là danh lam thắng cảnh, một vách đá cheo leo hay  một khu cắm trại. Hãy đảm bảo đánh dấu một điểm mốc tại nơi đỗ xe của bạn trước khi rời đi.

Những người trượt tuyết (skiing, snowboarding & snowshoeing): Khi tuyết phủ kín đường mòn thì máy định vị GPS có thể giúp bạn xác định chính xác đường xuống núi. Việc kiểm tra máy định vị GPS trên đường xuống núi cũng có thể cảnh báo cho bạn các vùng nguy hiểm.

Người chơi trò chơi truy tìm “kho báu” Geocaching: Trong khi tất cả các máy định vị GPS cầm tay sẽ giúp bạn xác định điểm “kho báu” tiếp theo thì một số lại có các tính năng “truy tìm kho báu” chuyên dụng. Tính năng phổ biến nhất là paperless geocaching (truy tìm kho báu không cần giấy), tính năng này cho phép  bạn tải và hiển thị tọa độ, tên, chỉ số của “kho báu” và các giá trị khác trên GPS, do đó, bạn sẽ không cần phải mang  theo giấy tờ. Bạn có thể tải trực tiếp những thông tin này về máy định vị GPS từ địa chỉ geocaching.com hoặc opencaching.com.

Những người chạy bộ: Khi tập luyện, bạn muốn biết bạn đã chạy được bao xa và nhanh như thế nào. Dữ liệu này được ghi lại bằng máy định vị GPS cầm tay và các bộ theo dõi khoảng cách, tốc độ. Chúng có thể ghi lại hành trình của bạn thành nhật ký chạy (run log), cùng với biểu đồ độ cao. Cuối cùng, bạn có thể xem quãng đường chạy của mình trên cả bản đồ đường phố hoặc trên bản đồ địa hình. Bạn cũng có thể tải lên mạng và chia sẻ trực tuyến với bạn bè. Ngoài ra, có thể bạn sẽ muốn tùy chọn cho mình chế độ dõi vận tốc và khoảng cách chuyên biệt để sử dụng các tính năng tập luyện cụ thể.

Người đạp xe: Giá gắn xe đạp (bike mount) có thể biến máy định vị GPS cầm tay của bạn thành một chiếc đồng hồ xe đạp và bản đồ số. Ngoài ra, bạn có thể thêm một cảm biến nhịp độ (đạp xe) tùy chọn.

Người đi mô tô/xe máy: Một máy định vị GPS tự động có thể cung cấp cho bạn chỉ dẫn chi tiết bằng âm thanh lần lượt đến nhiều điểm đến khác nhau. Bản đồ tải trước sẽ cung cấp thông tin về các vị trí  điểm mốc như nhà hàng, khách sạn, sân bay hay công viên. Đây là một ‘người chỉ đường’ hữu ích mà bạn luôn muốn sở hữu.

4 TÍNH NĂNG CƠ BẢN CỦA MÁY ĐỊNH VỊ GPS

Hiển thị vị trí: máy định vị GPS có thể cho bạn biết chính xác vị trí hiện tại của bạn bằng cách hiển thị tọa độ của vị trí bạn đang đứng. Ngoài ra, máy định vị GPS cầm tay cũng có thể cho bạn biết vị trí của bạn so với các những điểm mốc khác mà bạn đã đánh dấu, trong khi các thiết bị có khả năng lập bản đồ (mapping-capable unit) có thể cho bạn thấy nơi bạn đang đứng trên một bản đồ số.

Ghi lại nhật ký đoạn đường (track-log): máy định vị GPS sẽ ghi lại hành trình của bạn khi bạn kích hoạt tính năng này. Tính năng này rất hữu ích với những ai muốn ghi lại hành trình chạy, leo núi, hay lái xe của mình. Ngoài ra, nó cũng giúp bạn quay trở lại theo đường bạn đã đi.

Định vị điểm nối điểm (Point-to-point navigation): máy định vị GPS có thể chỉ hướng cho bạn đến mục tiêu hoặc đến điểm mốc bằng cách chỉ bạn hướng và khoảng cách đến một tọa độ được cho.

Định vị tuyến đường (Route navigation): Bạn có thể tải về hoặc kết hợp các điểm mốc với nhau để tạo thành một tuyến đường theo kế hoạch.

NHỮNG ĐIỀU MÁY ĐỊNH VỊ GPS KHÔNG LÀM ĐƯỢC

Thực tế, để tối đa hóa độ an toàn và giảm thiểu sự thất vọng thì máy định vị GPS còn phải cần thêm nhiều tính năng khác.

Máy định vị GPS không thể thay thế bản đồ và la bàn. Tại sao? Bản đồ giấy sẽ không bị hỏng khi chẳng may bị rơi, và la bàn từ sẽ không bao giờ bị hết pin. ‘Đặt cược’ tất cả vào máy định vị GPS có thể là một thảm họa.

Máy định vị GPS không phải lúc nào cũng nhận được tín hiệu vệ tinh rõ ràng. Thảm thực vật dày đặc hoặc một hẻm núi sâu có thể là rào cản đối với các tín hiệu vệ tinh. Bản thân vệ tinh cũng không ở vị trí tối ưu để bạn có thể xác định chính xác vị trí của mình.

ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA ĐỊNH VỊ GPS

Nhìn chung, độ chính xác của máy định vị GPS dao động trong khoảng 9 mét. máy định vị GPS có kích hoạt WAAS (hệ thống tăng cường diện rộng) có thể đạt được độ chính xác dao động khoảng 3 mét với các điều kiện lý tưởng, đặc biệt nếu thiết bị có bộ vi mạch với độ nhạy cao.

Hệ thống WAAS gồm một mạng lưới các trạm trên mặt đất tại Bắc Mỹ, những trạm này có thể gửi các hiệu chỉnh sai số tín hiệu GPS đến các vệ tinh để chuyển tiếp vào máy định vị GPS của bạn. Tính năng này giúp tăng cường độ chính xác của máy định vị GPS khi bạn bật hệ thống WAAS trong tùy chỉnh của thiết bị.

SO SÁNH CÁC TÍNH NĂNG CỦA MÁY ĐỊNH VỊ GPS

Tất cả các dòng máy định vị GPS cầm tay đều có tính năng định vị cơ bản. Ngoài ra, còn nhiều tính năng bổ sung mà có thể nâng cao tính hữu dụng của máy định vị GPS.

Giao diện: Một số dòng sản phẩm có màn hình cảm ứng thân thiện, trực quan và có thể tùy chỉnh theo ý người dùng. Máy định vị có nút ấn có thể được sử dụng dễ dàng với găng tay hoặc chỉ bằng cách chạm cảm ứng (chẳng hạn như đồng hồ GPS trên xe đạp), và các tính năng đều được ghi chú rõ ràng.

Màn hình màu: Màn hình màu sẽ giúp bạn đọc dữ liệu và bản đồ rõ ràng hơn. Một số ít dòng sản phẩm có cả màn hình đen trắng với chi phí thấp hơn.

Bộ nhớ: Cũng như máy ảnh kỹ thuật số, máy định vị GPS lưu trữ dữ liệu vào bộ nhớ trong và/hoặc trên thẻ microSD. Máy định vị GPS cần phải có bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu bản đồ, các điểm mốc, tuyến đường; thậm chí là âm thanh, hình ảnh và video ở một số dòng. Bộ nhớ càng có dung lượng lớn thì thiết bị càng lưu được nhiều dữ liệu.

Khí áp/cao độ kế: Khí áp - cao độ kế (Barometric altimeter) cho phép bạn ước lượng độ cao khi máy định vị GPS không nhận tín hiệu vệ tinh chuẩn. Khí áp - cao độ kế là một ứng dụng tuyệt vời để dự báo thời tiết. Tuy nhiên, cả hai công cụ này đòi hỏi một chút kỹ năng sử dụng. Khí áp - cao độ kế sẽ theo dõi những thay đổi của áp lực trong khí quyển để xác định độ cao, nên bạn phải hiệu chỉnh thường xuyên. Khí áp kế dự báo thời tiết chuẩn nhất khi đứng yên, vì áp suất khí quyến có thể thay đổi đáng kể theo độ cao.

La bàn điện tử: máy định vị GPS chỉ xác định được hướng sẽ đi khi di chuyển thiết bị, và khi đứng yên thì nó sẽ không đưa ra ‘gợi ý’, trừ khi bạn tích hợp thêm một la bàn điện tử. Tính năng này có thể chỉ đúng hướng bạn cần đi khi đang đứng yên. Cũng như khí áp kế, bạn phải hiệu chỉnh la bàn điện tử trước khi sử dụng. Bạn cũng nên mang thêm một chiếc la bàn từ, hãy nhớ rằng: khi được kích hoạt thì các ứng dụng như đo độ cao, khí áp kế và la bàn sẽ làm máy định vị GPS của bạn nhanh hết pin hơn.

Anten xoắn 4 sợi (Anten QFH - Quadrifilar helix antenna): Không như anten bản phẳng (flat patch) – nhận tín hiệu tốt nhất khi được đặt nằm ngang, anten QFH có thể nhận được tín hiệu tương đương bất kể được đặt nằm ngang hay thẳng đứng hay đặt trong túi.

Bộ vi xử lý độ nhạy cao (High-sensitivity chipset): Các dòng máy định vị GPS đời mới có bộ vi xử lý độ nhạy cao, cho phép GPS có thể sử dụng tín hiệu vệ tinh yếu khi định vị. Bộ vi mạch này sẽ giúp cải thiện kết quả thu tín hiệu khi bạn đứng dưới tán cây hay trong hẻm núi.

Máy ảnh kỹ thuật số: Bạn có thể để máy ảnh kỹ thuật số của bạn ở nhà khi bạn có một máy định vị GPS được tích hợp cả máy quay và máy ảnh kỹ thuật số. Dòng sản phẩm này không chỉ có thể chụp ảnh, hiển thị, mà còn có thể  gắn thẻ vị trí địa lý (geo-tag) nên bạn có thể xem ảnh mà bạn đã chụp trên bản đồ.

Truyền dữ liệu không dây: cho phép máy định vị GPS giao tiếp với các máy định vị GPS tương thích hoặc các thiết bị khác trong phạm vi khoảng 3 mét mà không cần sử dụng dây cáp. Công nghệ truyền dữ liệu không dây ANT+ của Garmin có thể truyền dữ liệu giữa các máy định vị GPS có kích hoạt công nghệ ANT với máy đo nhịp tim có kích hoạt công nghệ ANT và bộ cảm biến nhịp xe đạp. Bạn có thể chia sẻ không dây các điểm mốc, tuyến đường và hành trình giữa các thiết bị tương thích – thực sự tiện lợi khi hiking phải không?

Hỗ trợ phần mềm lập bản đồ (Mapping software): Một số dòng máy định vị GPS còn tích hợp phần mềm lập bản đồ và một số thì không. Bản đồ cơ sở (base map) có sẵn trên một số dòng máy định vị GPS cầm tay rất hạn chế. Nếu muốn sở hữu một máy định vị GPS mà hỗ trợ các nhu cầu về phần mềm mà bạn cần thì bạn có thể chọn dòng thiết bị có bản đồ tải sẵn – giúp bạn tiết kiệm chi phí mua riêng bản đồ. Không phải tất cả các dòng sản phẩm đều hỗ trợ loại tọa độ mà bạn sử dụng (như tạo độ UTM (Universal Transverse Mercator), vĩ độ/ kinh độ)

Radio hai chiều (Wwo-way radio): Một số dòng thiết bị được tích hợp radio FRS (Family Radio Service) trong phạm vi lên đến 3,2 km và radio GMRS (General Mobile Radio Service) trong phạm vi lên đến 22,5km (với điều kiện lý tưởng), và nhận được tín hiệu dự báo mới nhất từ 7 kênh radio thời tiết vệ tinh NOAA (NOAA 7-channel weather radio).

Ứng dụng theo dõi/ tin nhắn thông qua vệ tinh (Tracker/satellite messaging units): Một số máy định vị GPS có thể giúp bạn gửi vị trí hiện tại của bạn, tin nhắn văn bản đến bạn bè, gia đình hay các đội tìm kiếm cứu hộ thông qua vệ tinh. Những dòng khác lại có khả năng cảnh báo khi bạn bè, thú nuôi hay tài sản dịch chuyển ra ngoài phạm vi đã định trước. Chúng sử dụng mạng điện thoại di động để gửi thông tin về vị trí bạn đang đứng vào điện thoại di động của bạn.

Tuổi thọ pin: La bàn và khí áp kế là những tính năng rất hữu hiệu trên tay bạn, tuy nhiên cũng tiêu hao pin nhanh chóng. Nếu bạn có những ứng dụng này nhưng chưa cần sử dụng đến thì hãy tắt đi. Một số máy định vị GPS còn hỗ trợ cả pin sạc NiHM (Nickel Metal Hydride baterry) hay pin Lithium dùng một lần. Pin sạc NiMH có chi phí thấp hơn nhưng pin Lithium dùng một lần lại có thời gian hoạt động lâu hơn, đặc biệt trong thời tiết lạnh.

BẢN ĐỒ SỐ TRÊN MÁY ĐỊNH VỊ GPS

Máy định vị GPS khác nhau về khả năng thiết lập bản đồ. Một số dòng có thể hiển thị dữ liệu định vị trên bản đồ số. Những bản đồ khả dụng có thể gồm bản đồ biển (bản đồ hải lý), bản đồ địa hình, bản đồ hình ảnh vệ tinh và bản đồ tuyến đường. Hãy chắc chắn là máy định vị GPS với khả năng lập bản đồ có hỗ trợ bản đồ mà bạn có nhu cầu sử dụng.

Một số thiết bị có sẵn bản đồ tải trước gồm bản đồ đường phố và các tuyến đường chính; một số khác lại hỗ trợ bản đồ chi tiết hơn. Tuy nhiên, hầu hết các máy định vị GPS đều không có tải trước bản đồ địa hình chi tiết.

Trước khi mua, hãy kiểm tra xem bản đồ tải trước có thuộc loại và tỉ lệ mà bạn muốn dùng không vì ứng dụng này chiếm rất nhiều bộ nhớ trong và thường không thể xóa được. Hơn nữa, bạn hoàn toàn có thể tải thêm bản đồ mình muốn bằng các phần mềm tùy chọn. Sau đây là một số loại phần mềm mà bạn có thể sử dụng với máy định vị GPS:

• Phần mềm lập bản đồ độc quyền của hãng sản xuất GPS như Garmin và DeLorme có thể sẽ là đủ cho nhu cầu của bạn.
• Phần mềm lập bản đồ giúp bạn tải các thông tin hữu ích về chuyến đi lên máy định vị GPS và in ra bản đồ giấy. Bạn có thể xem bản đồ địa hình kỹ thuật số trên máy tính, nghiên cứu các biểu đồ độ cao và đánh dấu các điểm mốc chính. Kết nối máy định vị GPS vào máy tính và bạn có thể tải dữ liệu về thiết bị. Mọi thông tin về chuyến đi sẽ được hiển thị trên màn hình ‘bản đồ’ GPS, ngay cả khi bạn không tải lên bất kỳ một bản đồ địa hình kỹ thuật số nào. Tiếp đó, bạn có thể vẽ và in bản đồ ra giấy, bản đồ này có thể gồm các điểm mốc và các tuyến đường trong hành trình của bạn.
• Phần mềm quản lý điểm mốc (Waypoint management software) được tối ưu hóa để truyền dữ liệu và bản đồ vào máy định vị GPS. Các tính năng lập kế hoạch cho chuyến đi sẽ bị hạn chế hơn, và nói chung,  phần mềm này không lý tưởng để tạo bản đồ giấy.

Nhìn chung, máy định vị GPS mà bạn mua sẽ quyết định việc lựa chọn bản đồ số khả dụng với bạn. Đừng quên nghiên cứu kỹ phần mềm mà bạn muốn sử dụng để kiểm tra độ tương thích với thiết bị trước khi quyết định mua hàng.

CÁC LOẠI BẢN ĐỒ SỐ

Bạn có thể tải bản đồ số dùng cho máy định vị GPS từ website, mua DVD-ROM hay thẻ nhớ SD (tùy thuộc vào loại máy định vị GPS mà bạn chọn). Một số ứng dụng phần mềm lập bản đồ cũng cho phép tải bản đồ lên một dòng máy định vị GPS cụ thể nào đó.

Web

Ưu điểm: Nhiều lựa chọn bản đồ chất lượng cao, chi phí thấp Nhược điểm: Mất thời gian tải về. Cần phải có máy tính để tải phần mềm lập bản đồ về máy định vị GPS cầm tay.

Thẻ nhớ MicroSD

Ưu điểm: Xuất hiện ngay trong máy định vị GPS cầm tay mà không cần sự hỗ trợ của máy tính, nên thẻ nhớ MicroSD sẽ là một lựa chọn khá tuyệt nếu bạn không có nhiều kỹ năng công nghệ.

Nhược điểm: Lập kế hoạch trước về chuyến đi sẽ rất khó khăn khi sử dụng loại phần mềm lập bản đồ này. Tất cả dữ liệu trong thiết bị cầm tay có thể sẽ làm các bộ xử lý đời cũ chạy chậm hơn. Nếu chẳng may làm mất máy định vị GPS cầm tay thì phần mềm của bạn cũng sẽ bị mất.

DVD-ROM

Ưu điểm: Có thể tải thông tin lên máy tính để lập kế hoạch cho chuyến đi và ‘tiết kiệm’ được các điểm mốc trong máy định vị GPS cầm tay. Nếu bị mất thiết bị thì phần mềm của bạn sẽ không bị mất.

Nhược điểm: Cần phải có máy tính để tải phần mềm lập bản đồ lên máy định vị GPS cầm tay.

Hình ảnh vệ tinh

Ưu điểm: Cho phép bạn tích hợp các hình ảnh vệ tinh độ nét cao vào bản đồ của bạn.

Nhược điểm: Bạn phải trả phí thuê bao để tải hình ảnh và được cập nhật hình ảnh.

Ethan Nguyen