Tracy Cozzens

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

Các công nghệ điện thoại di động mới bắt đầu sử dụng bộ xử lý hai tần số (Dual Frequency Chipset) cũng sẽ cần các dịch vụ hiệu chỉnh GNSS. “Chúng ta sẽ thấy ngày càng có nhiều nhà mạng viễn thông quan tâm tới việc cung cấp số liệu hiệu chỉnh GNSS dưới dạng dịch vụ, không còn là dạng ý tưởng mà đã bắt đầu xuất hiện ở Châu Á và Châu Âu”, Lopez nói “Một số lưới CORS/VRS đang cố gắng nắm bắt một phần cơ hội của thị trường các ứng dụng mới nổi bằng cách sử dụng lại kỹ thuật công nghệ hoặc trở thành đối tác phát triển với các nhà mạng để cung cấp các giải pháp ứng dụng phù hợp và có tính minh bạch cao”.

Một điểm mà chúng ta cần suy nghĩ đó là sự tăng trưởng liên tục của thị trường số liệu và dịch vụ hiệu chỉnh GNSS liệu có làm cho các lưới CORS truyền thống tạo ra các phép định vị với độ chính xác 1cm ở mức giá thành hợp lý hơn mà thị trường người dùng số lượng lớn chấp thuận. Con đường phát triển của các lưới CORS truyền thống thực sự tốn kém bởi chi phí xây dựng hạ tầng, Lopez giải thích. Không chỉ tốn kém ở giai đoạn đầu tư, lưới CORS/VRS còn rất đắt đỏ để duy tu bảo dưỡng bởi chúng đòi hỏi mật độ trạm tham chiếu dày với khoảng cách mỗi trạm từ 50km đến 70km. Các dịch vụ mới thường lựa chọn sử dụng kỹ thuật phát (Broadcasting) và ngay cả khi định vị bằng phương pháp PPP-RTK cũng đòi hỏi lưới trạm tham chiếu có mật độ thưa hơn nhiều so với lưới CORS/VRS.

CÁCH SỬ DỤNG MỚI ĐỐI VỚI LƯỚI CORS CŨ

Lợi ích cốt lõi của VRS chính là khả năng thực hiện các phép định vị RTK ở bất kỳ đâu trong khu vực mà không đòi hỏi phải được đảm bảo bằng trạm GNSS cố định riêng. Sử dụng VRS, lưới CORS sẽ đóng vai trò như một trạm tham chiếu hoạt động liên tục trên toàn bộ lưới, cho phép định vị bằng kỹ thuật RTK sử dụng các máy thu di động đơn lẻ trên thực địa.

Randy Osborne, người quản trị mạng VRS của Trung tâm GeoInformatics thuộc Trường Đại học tiểu bang Louisiana, đánh giá vể mức độ tăng trưởng của các ứng dụng mới ngoài các ứng dụng của các nhà đo đạc bản đồ. VRS đã lấn sân sang lĩnh vực nông nghiệp chínhh xác, phục vụ đắc lực cho phương tiện không người lái, máy bay không người lái và LiDAR. “Chúng ta cũng đang nhìn thấy sự xuất hiện của các ứng dụng lạ lùng mà chúng ta chưa bao giờ nghĩ tới. Ví dụ các công ty cấp thoát nước sử dụng chúng để dẫn đường dưới đất từ vị trí của xe tải có vị trí xác định trong mạng lưới, sau đó triển khai vector từ xe tải, xuyên lòng đất và đi vào các tuyến ống”. Osborne nói.

OSR và SSR

Hầu hết các dịch vụ hiệu chỉnh độ chính xác GNSS đều được thiết kế trên cơ sở hoặc OSR (Observation State Representation) hoặc SSR (State Space Representation) để truyền tải các sai số. OSR và SSR sử dụng các kỹ thuật khác nhau, phương thức truyền tải bản tin hiệu chính và kỹ thuật lõi.

OSR – Các nhà cung cấp dịch vụ hiệu chỉnh độ chính xác GNSS truyền thống đều sử dụng các dịch vụ hiệu chỉnh OSR; ví dụ điển hình là kỹ thuật RTK đơn và RTK lưới, đều phụ thuộc vào việc truyền tải số liệu hiệu chỉnh cho các phép đo GNSS từ các trạm tham chiếu lân cận gần nhất tới các máy thu di động sử dụng khuôn dạng chuẩn. OSR tập chung vào các khu vực địa lý cụ thể và các dự án đo đạc chi tiết, điều khiển phương tiện máy móc thi công, nông nghiệp chính xác … đảm bảo độ chính xác tới mức CM trong khoảng cách lên tới 30Km tính từ trạm tham chiếu gần nhất tới vị trí đo của máy di động. Bởi các dịch vụ hiệu chỉnh này đòi hỏi phương thức truyền tin hai chiều và băng thông lớn, nên nó rất khó để có thể tích hợp vào các ứng dụng của thị trường đại chúng.

SSR – Ngược lại với OSR, những nhà cung cấp dịch vụ hiệu chỉnh thế hệ mới vừa gia nhập thị trường cũng như một số nhà cung cấp dịch vụ truyền thống quy mô lớn lại lựa chọn cung cấp các dịch vụ hiệu chỉnh SSR. SSR sử dụng lưới các trạm tham chiếu để xây dựng mô hình các sai số cơ bản trên diện rộng. Sau đó truyền mô hình này tới cho các máy di động, để từ đó tạo ra các mô hình sai số địa phương và áp dụng chúng cho các phép hiệu chỉnh GNSS. Phụ thuộc vào từng loại dịch vụ, độ chính xác sau hiệu chỉnh có thể từ 5cm đến 20cm, thời gian hội tụ đạt độ chính xác từ 10 giây đến 30 phút, vùng phụ dịch vụ trên quy mô lục địa hoặc toàn cầu. Bởi hiệu chỉnh SSR là dạng phát tín hiệu, chúng có thể dễ dàng hơn khi truyền tải thông qua kết nối Internet hoặc các kênh vệ tinh L-band. Bởi tất cả các máy thu di động đều phụ thuộc vào cùng một dòng số liệu hiệu chỉnh GNSS, các dịch vụ SSR dễ dàng tương thích và phù hợp với thị trường đại chúng. Sự tăng trưởng nhanh của kỹ thuật SSR trên thế giới được hình thành cơ bản từ ngành công nghiệp xe hơi tự động, nhưng chúng cũng đáp ứng được hầu hết các yêu cầu trong các lĩnh vực ứng dụng mới khác.

THÁCH THỨC ĐỘ CHÍNH XÁC CAO ĐỘ

Trong khi cả OSR và SSR đều có khả năng cung cấp các phép hiệu chỉnh độ chính xác mặt phẳng khá tốt, chúng lại khác nhau khá lớn ở độ chính xác cao độ và thời gian khởi đo, Osborne nói “Khi chúng ta xem xét lưới CORS trong công tác định vị và kiểm soát chủ động trong hệ thống tham chiếu không gian quốc gia NSRS (National Spatial Reference System), nhiệm vụ chính mà chúng ta cần thực hiện là cố gắng kiểm soát được hợp phần cao độ, đó chính là hợp phần khó giải quyết nhất.

Đạt độ chính xác cao độ tốt nhất luôn là thách thức đối với tất cả các phương pháp định vị sử dụng nền tảng GNSS. Đo đạc truyền thống vẫn là tiêu chuẩn vàng đối với số liệu cao độ, với các thiết bị đo đạc như thuỷ chuẩn điện tử cao cấp, số liệu đo cao độ có thể đạt tới mức MM. Nếu áp dụng phương pháp xử lý sau số liệu đo GNSS, với đồ hình các trạm CORS tham chiếu tốt nhất, chúng ta cũng chỉ có thể đạt được độ chính xác cao độ đạt mức dưới 2cm, tương tự như vậy đối với các phương pháp hiệu chỉnh OSR như RTK và RTN. Các lời giải SSR như PPP hay phương pháp lai độ chính xác cao độ tốt nhất đạt được khoảng 5cm, vấn đề có thể coi là gót chân Achilles đối với các lời giải cao độ trong phương pháp SSR đó chính là việc thiếu dữ kiện cung cấp nguồn sai số tại chỗ như thông tin các điều kiện tầng đối lưu. Các lưới trạm CORS có mật độ dày hơn có khả năng cung cấp số liệu về tầng điện ly để tăng cường nguồn hiệu chỉnh trong phương pháp PPP, nhưng nó chưa đạt được tới mức của số liệu tầng đối lưu cần thiết để hỗ trợ quá trình xử lý hiệu chỉnh mà phương pháp OSR và các phương pháp truyền thống vẫn sử dụng.

TRIMBLE

Các máy thu sử dụng cho trạm tham chiếu cố định GNSS của Trimble đã được sử dụng hơn 40 năm qua ở khắp mọi lục địa trên trái đất, theo thông tin từ nhà sản xuất và người sử dụng. Hiện tại, các máy thu trạm tham chiếu của Trimble được lựa chọn sử dụng cho các lưới CORS gồm Alloys, NetR9, NetR9s hay NetR5s. Trimble hiện đang vận hành hoạt động khoảng hơn 300 lưới GNSS trên toàn thế giới với khoảng hơn 5.000 máy thu GNSS tham chiếu đã được lắp đặt.

Trimble hiện cung cấp toàn bộ các giải pháp, các dịch vụ và tiếp nhận cung cấp dịch vụ liên quan tới các lưới CORS. Bắt đầu từ cung cấp phần cứng, phần mềm và dịch vụ CORS, cung cấp các dịch vụ quản trị lưới CORS, dịch vụ hỗ trợ phục hồi hệ thống dự phòng đảm bảo cho lưới hoạt động liên tục, thậm chí vận hành hoạt động toàn bộ lưới GNSS theo uỷ quyền của chủ đầu tư. Với các ứng dụng chỉ yêu cầu dịch vụ hiệu chỉnh GNSS độ chính xác cao hỗ trợ cho đo đạc bản đồ, GIS hoặc hướng dẫn kiểm soát phương tiện thi công có thể sử dụng dịch vụ đặc thù do Trimble cung cấp. Hiện Trimble đang vận hành hoạt động các hệ thống lưới CORS có quy mô lớn nhất trên thế giới theo đó người sử dụng có thể đăng ký các gói dịch vụ hiệu chỉnh độ chính xác cao như Trimble VRS Now, Trimble RTX hay OmniSTAR để phục vụ cho mọi yêu cầu triển khai trong thực tiễn và ở bất kỳ đâu trên trái đất.

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