Trình xem vị trí GPS

Hiệu suất GPS dao động đáng kể: một điện thoại hoạt động hoàn hảo có thể đột ngột hiển thị độ chính xác 500 m sau khi cập nhật firmware, hỏng ăng-ten hoặc tái hiệu chuẩn chip. Kiểm tra cho thấy độ chính xác hiện tại (so với mốc đã biết), thời gian đến fix đầu tiên (TTFF — nên là 5–30 giây với GPS hỗ trợ), cường độ tín hiệu vệ tinh, và liệu chế độ độ chính xác cao có thực sự kích hoạt chip GNSS hay rơi lại vào định vị Wi-Fi thô. Tài xế, người đi bộ đường dài, người chạy bộ và nhân viên giao hàng đều phụ thuộc vào GPS nhất quán — máy thu suy giảm gây ra hướng rẽ sai, điểm đón bỏ lỡ và dữ liệu thể dục lỗi. Kiểm tra cũng cho thấy liệu trình duyệt hay HĐH của bạn có đang âm thầm làm mờ vị trí của bạn vì quyền riêng tư.

Tọa độ được báo cáo theo độ thập phân (datum WGS-84); 1° vĩ độ ≈ 111 km, 1° kinh độ thay đổi từ 111 km ở xích đạo đến ~0 km ở các cực. Độ cao tính bằng mét trên ellipsoid. Độ chính xác là bán kính ngang 68% theo mét. Giá trị điển hình: bầu trời mở ngoài trời 3–10 m (GPS smartphone), 5–30 cm (RTK hai tần số), 5 m (GPS tiêu dùng đơn tần số), 30–100 m (hẻm núi đô thị với đa đường), 100–1500 m (trong nhà hoặc chỉ Wi-Fi). Độ chính xác tốc độ là ±0,1 m/s khi di chuyển trên 3 m/s, vô dụng khi gần như đứng yên. Hướng không đáng tin cậy dưới 1 m/s vì GPS tính hướng từ hướng vector vận tốc, không phải từ la bàn.

Ba hiệu ứng làm suy giảm GPS đô thị. Thứ nhất, đa đường: tín hiệu vệ tinh bật khỏi tòa nhà trước khi đến điện thoại của bạn, thêm vài mét phạm vi ảo và dịch chuyển vị trí của bạn. Thứ hai, chặn tín hiệu: tòa nhà cao chặn nửa bầu trời, giảm vệ tinh có thể nhìn thấy từ 8–12 xuống 3–4 và làm suy giảm độ chính xác hình học. Thứ ba, chip rơi lại vào định vị Wi-Fi và tháp di động trong nhà, có độ chính xác 30–500 m tùy thuộc Google hay Apple đã ánh xạ vị trí đó tốt đến đâu. GNSS hai băng (L1 + L5) được giới thiệu trong chip 2018 (Xiaomi Mi 8, Pixel 6+, iPhone 14 Pro+) cắt lỗi đa đường một nửa. Để cải thiện độ chính xác, bước ra ngoài tránh xa tòa nhà, giữ điện thoại với ăng-ten (cạnh trên) hướng lên trời, và đợi 30 giây để khóa vệ tinh.

Độ cao GPS được tham chiếu đến ellipsoid WGS-84, là mô hình toán học hình dạng Trái đất — không phải mực nước biển trung bình (MSL). Sự khác biệt (gợn sóng geoid) thay đổi từ −105 m (phía nam Ấn Độ) đến +85 m (Iceland), nên ngay cả fix GPS hoàn hảo cũng có thể hiển thị độ cao chênh 50 m so với giá trị MSL của bản đồ địa hình. Ứng dụng hiển thị độ cao 'mét trên mực nước biển' phải thêm hiệu chỉnh geoid từ mô hình EGM96 hoặc EGM2008. Ngoài ra, độ chính xác dọc của GPS tệ hơn 1,5–3× so với ngang vì vệ tinh chủ yếu ở trên (không xung quanh) máy thu, làm yếu giải pháp dọc. Đo độ cao bằng áp kế (trong điện thoại từ iPhone 6) cung cấp độ chính xác độ cao ngắn hạn tốt hơn nhiều bằng cách cảm nhận áp suất không khí.

Hệ điều hành hiện đại hợp nhất nhiều nguồn định vị. GPS cung cấp độ chính xác 3–10 m ngoài trời nhưng mất 5–30 giây cho fix đầu tiên và tiêu hao pin. Định vị Wi-Fi khớp BSSID (địa chỉ MAC bộ định tuyến) bạn thấy với cơ sở dữ liệu nguồn cộng đồng của Google hoặc Apple về bộ định tuyến đã được ánh xạ, cho độ chính xác 5–40 m gần như ngay lập tức. Ba phía tháp di động cho độ chính xác 100–1500 m làm dự phòng thô. HĐH chọn nguồn tốt nhất cho mỗi truy vấn dựa trên mức độ chính xác được yêu cầu (PRIORITY_BALANCED_POWER vs PRIORITY_HIGH_ACCURACY trên Android, kCLLocationAccuracyBest trên iOS). Trên iPad chỉ Wi-Fi hoặc chế độ máy bay, chỉ định vị địa lý Wi-Fi/IP có sẵn. Hợp nhất hiện đại cũng kết hợp đèn hiệu Bluetooth (iBeacon, Eddystone) và dead reckoning đi bộ cho điều hướng trong nhà.

API W3C Geolocation hiển thị navigator.geolocation với hai phương thức: getCurrentPosition() cho fix một lần và watchPosition() cho cập nhật liên tục. Cả hai đều yêu cầu quyền rõ ràng của người dùng qua API Permissions, được kiểm soát bởi HTTPS (HTTP không an toàn không thể truy cập định vị địa lý từ Chrome 50 năm 2016). Đối tượng vị trí bao gồm coords.latitude, longitude, accuracy, altitude, altitudeAccuracy, heading và speed. API Geolocation Sensor mới hơn (Generic Sensor) cung cấp dữ liệu tương tự với điều khiển sự kiện tinh hơn nhưng hỗ trợ trình duyệt hạn chế. Lưu ý rằng trình duyệt có thể thêm làm mờ hoặc dùng nguồn thô nếu người dùng chọn 'vị trí xấp xỉ' (iOS 14+, Android 12+) — thường làm tròn đến thành phố gần nhất hoặc lưới 1 km cho quyền riêng tư.

GPS là chòm sao được Mỹ xây dựng gồm 31 vệ tinh hoạt động từ 1995, nhưng máy thu hiện đại hợp nhất tín hiệu từ nhiều chòm sao GNSS: GLONASS (Nga, 24 vệ tinh), Galileo (EU, 30 vệ tinh), BeiDou (Trung Quốc, 35 vệ tinh), QZSS (Nhật Bản, 4–7 vệ tinh, khu vực), và NavIC (Ấn Độ, khu vực). Datum WGS-84 là tham chiếu tọa độ toàn cầu. Băng L1 dân sự (1575,42 MHz) là băng chính; máy thu hiện đại cũng dùng L5 (1176,45 MHz) cho khử đa đường tốt hơn và hiệu chỉnh tầng điện ly hai tần số. Tiêu chuẩn bao gồm ICD-GPS-200 (đặc tả tín hiệu), NMEA 0183 / 2000 (trao đổi dữ liệu), và ISO 19111 (tham chiếu thông tin địa lý). Độ chính xác GPS dân sự chính thức là 7,8 m với tin cậy 95%, nhưng hiệu suất thực tế thường tốt hơn.