Hình 2 mô tả một trạm quan trắc liên tục độc lập và kiến trúc theo vùng. Thiết kế này cũng chỉ rõ rằng, dòng số liệu từ các trạm quan trắc liên tục cần được truyền về hai trung tâm số liệu thời gian thực tách biệt, các trung tâm (DC) sẽ biến số liệu thành dạng hữu dụng phục vụ cho người dùng cuối cùng. Trong thiết kế này, các trung tâm phân tích (AC) có thể  lấy nguồn số liệu trạm tham chiếu từ nhiều hơn một trung tâm số liệu (DC). Thiết kế này gần như đã loại bỏ được  sự cố ngừng cấp số liệu từ mỗi trạm quan trắc độc lập, điều này cũng sẽ đảm bảo an toàn và đầy đủ cho lưới số liệu trong quá trình hoạt động.

Hình 2 – Kiến trúc trạm GNSS tới trung tâm số liệu

Sau khi số liệu GNSS được gửi hoàn chỉnh đến các trung tâm phân tích, sẽ được xử lý và tổng hợp thành các sản phẩm để gửi đến trung tâm kết hợp, sau đó từ trung tâm kết hợp này sản phẩm cuối cùng sẽ được tạo ra và phân bổ đến người dùng cuối cùng.

Hình 3 mô tả kiến trúc của trung tâm phân tích (AC), trung tâm kết hợp (CC) và người sử dụng. Với sản phẩm quỹ đạo và đồng hồ vệ tinh gốc, mức độ tin cậy đối với các sản phẩm thời gian thực, sẽ được bảo đảm thông qua việc tạo ra các sản phẩm kết hợp dựa trên cơ sở số liệu gửi về từ tối thiểu ba trung tâm phân tích thời gian thực RTAC. Các trung tâm phân tích sẽ áp dụng chuẩn thực tiễn tốt nhất, bằng cách gửi chuỗi sản phẩm đã được tổng hợp đến hai trung tâm kết hợp độc lập. Để chắc chắn tính khả dụng và sẵn sàng của các sản phẩm, người dùng sẽ có các trung tâm số liệu dự phòng, để từ đó có thể lựa chọn sản phẩm thời gian thực cần và phù hợp.

Thiết kế và kết quả của RTAC

Là một phần của Dự án Thời gian thực thử nghiệm (RTPP), có tất cả 11 trung tâm RTAC tham gia vào nhiệm vụ tổng hợp các sản phẩm hiệu chỉnh quỹ đạo và đồng hệ vệ tinh, bao gồm: BKG (Federal Agency of Cartography and Geodesy); CNES (Centre National d’Etudes Spatiales; CTU (Czech Technical University; DLR (German Aerospace Center; ESOC (European Space Operations Centre; GEO++; GFZ (German Research Centre for Geosciences; NRCan (Natural Resources Canada); GMV (Grupo Mecánica Del Vuelo); TUW (Vienna University of Technology; WUH (Wuhan University).

Trong thiết kế của RTS cũng đã chỉ rõ, số liệu hiệu chỉnh quỹ đạo và đồng hồ vệ tinh GNSS sẽ được phân phối với giãn cách thời gian là 5 giây. Theo thiết kế thì RTAC sẽ đợi 5 giây để có thể nhận được số liệu gửi về từ trạm. Đồng thời cũng sẽ cần thêm 5 giây nữa để xử lý, và số liệu hiệu chỉnh sẽ bị chậm khoảng 10 giây khi các sản phẩm RTAC đến được trung tâm kết hợp.

Nhiệm vụ của bộ phận điều phối trung tâm phân tích thời gian thực (RTACC), hiện đang được đảm nhiệm bởi ESOC, là phối hợp hoạt động của các trung tâm RTAC, tổng hợp và đánh giá chất lượng sản phẩm đã kết hợp đồng hồ thời gian thực. Bảng 1 thể hiện một phần các hoạt động và sản phẩm đã được tạo ra bởi trung tâm RTAC, kết hợp các sản phẩm trong RTPP kể từ năm 2009. Chất lượng các sản phẩm RTAC độc lập và kết hợp được đánh giá thông qua phương pháp bình phương tối thiểu (RMS) và độ lệch chuẩn (Sigma) thể hiện sự khác biệt giữa các  sản phẩm độc lập và sản phẩm đồng hồ nhanh của IGS. Một điểm thú vị là, sự gia tăng của các bên tham gia cũng như những cải thiện tích cực đối với các kết quả tính toán sai số theo thời gian. Mục tiêu của dự án trong giai đoạn thử nghiệm là tạo ra sản phẩm kết hợp đồng hồ với độ chính xác nằm trong khoảng 0.3 nano giây khi so sánh với sản phẩm đồng hồ nhanh của IGS. Mục tiêu này đã sớm đạt được trong giai đoạn đầu của dự án. Các kết quả ngày 15/6/2011 được duy trì gần như nguyên vẹn so với những kết quả gần đây.

Các phương thức của bộ phận điều phối RTAC và kết quả

Các trung tâm RTAC sẽ tổng hợp số liệu quỹ đạo và đồng hồ riêng, trong thời gian ước khoảng 5 giây và truyền số liệu đến cho các trung tâm kết hợp, nơi sẽ xử lý những số liệu này bằng phần mềm kết hợp đặc biệt. Độ trễ trong quá trình xử lý kết hợp này cũng nằm trong khoảng 5 giây, độ trễ này sau đó sẽ được bổ sung vào độ trễ khi các sản phẩm đến từ những trung tâm RTAC riêng biệt. Tổng thời gian trễ của số liệu hiệu chỉnh ước khoảng 15 giây.

Phương pháp kết hợp của RTACC là tìm kiếm và loại bỏ các giá trị ngoại lệ có thể xuất hiện trong những lời giải riêng lẻ. Quá trình kết hợp được thực hiện qua các bước: Bước thứ nhất là việc căn chỉnh tất cả những lời giải về gần với lời giải tham chiếu bằng cách loại bỏ lời giải chung – xác định độ lệch từ tất cả các đồng hồ vệ tinh. Sau bước căn chỉnh, sự khác biệt đồng hồ giữa các cặp lời giải được xử lý để tìm kiếm, xác định giá trị ngoại lệ và sử dụng cho việc tạo ra sản phẩm kết hợp. Các quỹ đạo vệ tinh được kết hợp lại sử dụng lời giải trung bình sau khi xác định được giá trị ngoại lệ.

Thông tin hiệu chỉnh quỹ đạo vệ tinh được ước lượng cho hai trạm tham chiếu, khối tâm vệ tinh (CoM) và tâm pha ăng ten vệ tinh (APC). Các sản phẩm hiệu chỉnh quỹ đạo và đồng hồ vệ tinh cho cả hai hợp phần CoM và APC được mã hoá vào chuỗi tín hiệu RTCM-SSR. Các chuỗi số liệu này sau đó được truyền tới hai hoặc nhiều hơn hai trung tâm số liệu, mà ở đó những số liệu này sẽ trở thành dạng số liệu hữu dụng cho người dùng cuối cùng hoặc các trung tâm số liệu khác. Nguồn thông tin bổ sung khác, hỗ trợ cho người dùng lựa chọn giữa dòng số liệu CoM hay APC sẽ được đưa ra ngay sau khi chính thức công bố dịch vụ RTS của IGS. Đến thời điểm hiện tại, chỉ số số liệu hiệu chỉnh quỹ đạo vệ tinh tham chiếu với APC đang được hỗ trợ bởi chuẩn RTCM-SSR. Để tránh việc nhầm lẫn, dòng số liệu CoM sẽ bị giới hạn truy cập khi dịch vụ IOC chính thức công bố. IGS cũng sẽ thực hiện việc sửa đổi với chuẩn RTCM để cho phép cả hai điểm tham chiếu có thể truyền số liệu mà không bị hạn chế.

(Còn tiếp)

Khi cần thêm thông tin chi tiết, Quý vị có thể liên hệ với chúng tôi qua địa chỉ thư điện tử: info@anthi.com.vn 

Xin chân thành cảm ơn!