Tracy Cozzens

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

Ba mươi năm trước và hơn một thập kỷ gần đây, hầu hết mỗi chúng ta từng nghe về hệ thống định vị toàn cầu bằng vệ tinh GPS (Global Positioning System), biết thêm về các hãng sản xuất máy thu, cung cấp phần mềm và các nhà đo đạc đã từng bước cải thiện độ chính xác của phép định vị bằng cách cung cấp và sử dụng các dịch vụ hiệu chỉnh để bù vào các sai số trong hệ thống – bao gồm độ lệch của đồng hồ, các sai số quỹ đạo, sai số tín hiệu, sai số tầng khí quyển và tầng điện ly, sai số nhiễu đa đường.

Ngày nay, trên thế giới chúng ta thấy xuất hiện hàng loạt các dịch vụ hiệu chỉnh độ chính xác dưới hình thức thương mại hoặc miễn phí cho phép người sử dụng nhận được các phép định vị có độ chính xác lên tới DM, CM hoặc thậm chí tới MM. Bên cạnh đó, nhiều dịch vụ hiệu chỉnh khác thực hiện ngay trên thực địa sử dụng số liệu từ các điểm tham chiếu. Nhiệm vụ tăng cường độ chính xác cho các phép định vị trên thực địa đã trở thành yêu cầu tất yếu và là nền tảng cho các ứng dụng GNSS hiện đại.

Việc bùng nổ các dịch vụ hiệu chỉnh GNSS được tạo ra bởi nhu cầu độ chính xác cao gia tăng nhanh chóng trong ngành công nghiệp xe hơi (bao gồm cả các dự án phát triển xe hơi tự lái), các thiết bị cá nhân thông minh thương mại và nhiều dạng thức ứng dụng hiện đại khác. Các nhà sản xuất xe hơi lớn và các tập đoàn viễn thông đang triển khai xây dựng hạ tầng trên toàn thế giới để cung cấp các phép định vị sau hiệu chỉnh có độ chính xác ở mức CM. Một số vệ tinh GNSS cũng có khả năng phát truyền trực tiếp số liệu hiệu chỉnh, ví dụ như dịch vụ CLAS của các vệ tinh QZSS Nhật Bản và dịch vụ độ chính xác cao HAS của các vệ tinh Galileo (Galileo’s High Accuracy Service) sắp được công bố. Để bù và hiệu chỉnh cho các vấn đề của máy thu GNSS gặp phải như nhiễu đa đường, nhiễu hay nghẽn tín hiệu có chủ ý – Một số máy thu GNSS còn được tích hợp sẵn các cơ chế và thuật toán xử lý định vị cao cấp.

Sai số đồng hồ và sai số quỹ đạo được xác định cho từng vệ tinh cụ thể; chúng không phụ thuộc vào vị trí của máy thu. Sai số tầng khí quyển sẽ xuất hiện khi tín hiệu di chuyển từ vệ tinh tới máy thu người sử dụng. Trạm tham chiếu (Reference Station) hoặc trạm cố định (Base Station) là các máy thu GNSS thế hệ mới lắp đặt tại các vị trí cố định với toạ độ đã được đo đạc một cách chính xác nhằm cung cấp thông số hiệu chỉnh có khả năng bù cho cả hai cặp các sai số cho các máy đo di động (Rovers) do người đo điều khiển trên thực địa. Khi kết nối với nhau, các máy thu trạm tham chiếu phân bố trên một khu vực địa lý nhất định sẽ hình thành mạng lưới tham chiếu, điển hình là lưới các trạm tham chiếu GNSS hoạt động liên tục CORS (Continuously Operating Reference Stations). Các phép đo từ máy di động cần một khoảng thời gian nhất định để khởi đo (Initializing), thủ tục này có thể mất vài giây cho đến phút và chỉ khi hoàn tất thủ tục khởi đo thì các phép định vị mới đạt được độ chính xác cao nhất, quá trình khởi đo cũng phụ thuộc vào kiểu đo sẽ thực hiện.

CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH CŨ VÀ MỚI

Trong những thập kỷ trước, hai phương pháp hiệu chỉnh trong đo đạc bằng kỹ thuật định vị toàn cầu vệ tinh GPS gồm:

- Đo động thời gian thực RTK (Real Time Kinematic): Trong phương pháp RTK, các máy thu di động sẽ nhận số liệu hiện chỉnh thời gian thực từ trạm tham chiếu đơn lập hoặc lưới các trạm tham chiếu trong cùng khu vực công tác.

- Định vị điểm chính xác cao PPP (Precise Point Positioning): Trong phương pháp PPP các máy di động có khả năng truy cập từ bất kỳ đâu trên trái đất, máy thu sẽ thực hiện thủ tục khởi đo PPP trong khoảng thời gian có thể lên tới 30 phút. Một số dịch vụ hiệu chỉnh PPP chỉ cung cấp thông số hiệu chỉnh cho sai số đồng hồ và quỹ đạo vệ tinh mà không có có thông số hiệu chỉnh sai số tầng khí quyển, đồng thời sai số định vị cũng thấp hơn so với phương pháp RTK.

Phương pháp lai PPP-RTK (Hybrid PPP-RTK): Những năm gần đây trên thế giới xuất hiện một số phương pháp mới trong đó có phương pháp lai PPP-RTK. Phương pháp PPP-RTK kết hợp độ chính xác cự ly gần của RTK và khả năng khởi đo nhanh RTK với lợi thế truy cập trên diện rộng của PPP. Phương pháp này phụ thuộc vào lưới các trạm tham chiếu với khoảng cách mỗi trạm khoảng 150 km. Các trạm này thu nhận số liệu GNSS và tính toán các mô hình hiệu chỉnh sai số cho cả vệ tinh và tầng khí quyển. Lưới trạm tham chiếu sau đó sẽ phát các tập số liệu hiệu chỉnh trên nền tảng Internet, vệ tinh hoặc các tháp phát tín hiệu cho điện thoại di động để phục vụ cho các thuê bao sử dụng dịch vụ hiệu chỉnh, người sử dụng sau khi kết nối với hệ thống có thể nhận được các phép định vị sau hiệu chỉnh đạt độ chính xác ở mức dưới DM.

(Còn tiếp)

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