Scott Stephenson, Xialing Meng, Terry Moore, Anthony Baxendale và Tim Edwards

CHIA SẺ BẢN TIN HIỆU CHỈNH VỚI MÁY THU THỨ HAI

Hình 5 thể hiện những lời giải vị trí sau hiệu chỉnh được tổng hợp dựa trên việc chia sẻ bản tin hiệu chỉnh RTK mạng lưới. Bản tin hiệu chỉnh gốc được thu nhận bởi ứng dụng chạy trên điện thoại di động lắp trên phương tiện A (chính là xe tải của NGI), và được áp ngay cho các phép đo GNSS thực hiện bởi máy thu GNSS lắp trên phương tiện B (chính là đầu tàu của NGI). Đường cơ sở (baseline) giữa hai phương tiện được xác lập trong khoảng cách dưới 100 mét, và vị trí yêu cầu thông tin trạm tham chiếu ảo VRS từ máy chủ RTK mạng lưới được xác lập ngay trong toà nhà NGI (xác lập bằng toạ độ điểm khống chế chính xác). Như Hình 5 đã thể hiện rất rõ, số liệu hiệu chỉnh VRS được chia sẻ hoàn toàn tương đồng và chính xác cho bất kỳ máy thu nào hoạt động trong khu vực quản lý của mạng lưới VRS NGI. Đường màu đỏ nét đôi thể hiện vị trí cố định của đường ray tàu lắp trên nóc nhà NGI, và đường màu xanh biểu thị các vị trí được tạo ra từ máy thu GNSS sử dụng các bản tin hiệu chỉnh chia sẻ từ hệ thống RTK mạng lưới.

Hình 5 – Kết quả khi sử dụng các bản tin hiệu chỉnh chia sẻ từ kỹ thuật hiệu chỉnh RTK mạng lưới giữa phương tiện A cho phương tiện B.

Lý do chúng tôi lựa chọn kiểu bản tin hiệu chỉnh VRS là vì các bản tin này có dung lượng rất nhỏ, đòi hỏi băng thông không lớn, không yêu cầu năng lực xử lý của thiết bị ở mức cao, và quan trọng là phù hợp với các loại máy thu hiện đang được sử dụng rộng rãi trên thị trường. Người sử dụng dịch vụ RTK mạng lưới chỉ cần có thiết bị với tốc độ tải về khoảng 1.8 kilobit mỗi giây (mạng VRS) và 5.6 kilobit mỗi giây (mạng MAC). Đây là tốc độ nằm hoàn toàn trong khoảng tốc độ tiêu chuẩn của tất cả các hệ thống liên lạc di động không dây, thông thường các mạng di động 2.5G đều đạt tới tốc độ tải về khoảng 80 kilobit mỗi giây và hoàn toàn có thể vượt trên tốc độ 40 megabit mỗi giây đối với các hệ thống di động 4G thế hệ mới.

Máy thu GNSS trên phương tiện B hoạt động ở vị trí khá lý tưởng, có bầu trời thông thoáng với số lượng vệ tinh mà máy có thể tìm được rất cao, điều này giúp cho các lời giải RTK dựa vào các bản tin hiệu chỉnh do máy thu lắp trên phương tiện A chia sẻ luôn thành công.

TỔNG HỢP SỐ LIỆU HIỆU CHỈNH VRS CHUỖI GIẢ (Pseudo-VRS Corrections)

Một trong những lợi thế tiềm tàng trong việc định vị GNSS sử dụng hệ thống kết nối V2X giữa các phương tiện giao thông đường bộ và cơ sở hạ tầng có thể được mở rộng hơn nữa bằng cách áp dụng kỹ thuật định vị VRS chuỗi giả (Pseudo-VRS). Kỹ thuật này mô tả lại gần giống với câu chuyện cổ tích khi đi trong rừng sâu, để nhớ được con đường quay về nhà họ đã rải dọc đường những vật chỉ dấu. Chính nhờ những vật chỉ dấu này mà các bạn nhỏ đã tìm được đường từ rừng sâu về nhà, và có một điều chúng ta đều biết chắc chắn rằng nếu thiếu nó các bạn nhỏ sẽ không thể định hướng và đi lạc trong rừng sâu.

Hệ thống VRS chuỗi giả sử dụng nguyên lý tương tự như vậy, những nơi mà phương tiện A đi qua đều được đánh dấu thành đường bằng cách để lại các gói nhỏ chứa thông tin, những gói này có thể được sử dụng bởi các phương tiện khác hoạt động gần với vị trí của phương tiện A. Những gói nhỏ thông tin này cũng gần giống như VRS, có thể được phát truyền đi, sử dụng kỹ thuật và thiết bị kết nối truyền thông V2X. Cũng giống như trong câu chuyện cổ tích đã kể, những gói nhỏ thông tin này giống như những hạt gạo bị chim ăn mất sau một thời gian rải ra để đánh dấu đường, vòng đời của các gói nhỏ thông tin này rất ngắn.

NHỮNG YÊU CẦU CỦA VRS

Với đường cơ sở có độ dài 100 mét như trong thử nghiệm mô tả ở trên, khoảng cách giữa trạm cố định và trạm di động rất gần nhau thừa đủ để đảm bảo độ chính xác cũng như mức độ thành công của các lời giải hiệu chỉnh RTK độ chính xác cao nhất. Đường cơ sở ngắn hỗ trợ giải quyết một cách triệt để những khác biệt về số vệ tinh cùng quan sát, đồ hình vệ tinh, quỹ đạo vệ tinh cũng như những biến động của tầng khí quyển, tầng điện ly … nhưng chúng lại không mang nhiều tính thực tiễn. Trong thực tế các đường cơ sở giữa phương tiện với phương tiện sẽ tăng lên rất nhanh, kèm theo đó là những khó khăn bắt buộc phải giải quyết khi các yếu tố ảnh hưởng tới độ chính xác và tính khả dụng của tín hiệu hiệu chỉnh cũng gia tăng theo. Điều này lý giải một cách rõ ràng rằng tại sao kỹ thuật định vị GNSS RTK độ chính xác siêu cao thường bị giới hạn bởi các đường cơ sở có chiều dài nhỏ hơn 20 Km. Thực tiễn áp dụng kỹ thuật đo GNSS RTK, đường cơ sở thường có chiều dài từ 1 Km đến 10 Km mà thôi, với những ảnh hưởng của địa hình khu vực triển khai thì đường cơ sở còn ngắn hơn nữa. Điểm hạn chế này sẽ được giải quyết một cách triệt để bằng việc áp dụng kỹ thuật VRS RTK mạng lưới. Nhà cung cấp dịch vụ VRS sẽ sử dụng số liệu thu được từ một số trạm cố định (trạm tham chiếu) hoạt động liên tục quanh khu vực làm việc của trạm di động, sau đó phần mềm máy tính sẽ tổng hợp ra vị trí và các phép đo tham chiếu ảo VRS. Các thông tin VRS này được gửi tới máy thu di động (sử dụng kết nối 3G, GPRS …), máy thu di động coi các thông tin VRS này như số liệu của một trạm cố định đơn lập thực sự nằm trong khu vực hoạt động của mình. Kỹ thuật cao cấp này có khả năng cung cấp phép định vị cho các trạm máy di động có độ chính xác tới 5 cm trong chế độ thời gian thực với khoảng cách đường cơ sở có thể lên tới 70 Km. Đây là khác biệt thực sự về kỹ thuật hiệu chỉnh GNSS thời gian thực, điều mà trước đây không thể thực hiện được bằng kỹ thuật hiệu chỉnh GNSS RTK đơn trạm cố định. Kỹ thuật này được xây dựng dựa vào việc chuyển đổi số liệu đo liên tục từ một mạng lưới các trạm tham chiếu cố định đã biết chính xác toạ độ, phép đo sóng mang (Carrier-phase Measurements) được sử dụng cho tất cả các trạm tham chiếu hiện hữu, kết quả tổng hợp thường được gọi với tên chung là VRS (hoặc MAC), thông số liệu chỉnh VRS thường được đóng gói bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn RTCM và được chuyển tới cho các máy di động thông qua khả năng truy cập trực tiếp của thiết bị kết nối trung gian (như máy điện thoại đi động hoặc modem chuyên dụng).

(Còn nữa)

Mọi thông tin xin vui lòng với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn