Trong công tác định vị, do tác động từ các yếu tố của môi trường hoặc các yếu tố bên trong thiết bị sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác so với thông số của nhà sản xuất đưa ra. Sự chênh lệch về độ chính xác này được gọi là sai số định vị vệ tinh. Hiểu về nguyên nhân dẫn đến sai số và cách giảm thiểu sai số sẽ giúp cho công tác định vị trở nên hiệu quả hơn và giảm thiểu thời gian làm lại.

Sai số định vị vệ tinh đến từ đâu?

Khi tín hiệu vệ tinh truyền từ các vệ tinh ngoài không gian đến thiết bị định vị GNSS của người dùng, sẽ có những sai số xảy ra. Nguồn sai số định vị vệ tinh phần lớn đến từ: (p26)

– Sai số hệ thống

  • Do đồng hồ vệ tinh và máy thu không đồng bộ: Thời gian vệ tinh truyền và máy thu nhận tín hiệu có sự khác nhau là nguyên nhân dẫn đến sai số định vị vệ tinh do hệ thống. Điều này có thể là do thiết bị định vị GNSS mà người dùng đang sử dụng có khả năng bắt tín hiệu kém, hoặc do tác động của các điều kiện môi trường (mây, mưa…) làm tốc độ truyền dữ liệu bị chậm lại.

Minh họa về sai số định vị vệ tinh do sự chênh lệch về thời gian truyền và nhận tín hiệu.

Hình 1. Minh họa về sai số định vị vệ tinh do sự chênh lệch về thời gian truyền và nhận tín hiệu.

  • Do quỹ đạo vệ tinh: Các vệ tinh ngoài không gian luôn được hoạt động và di chuyển liên tục 24/24 theo một quỹ đạo nhất định, chênh lệch về thời gian truyền và nhận tín hiệu vệ tinh cộng với sự chuyển động liên tục của các vệ tinh này sẽ làm sai lệch về khoảng cách định vị, dẫn đến kết quả định vị thu được có sai số.

Minh họa sai số do sự di chuyển của vệ tinh trong không gian.

Hình 2. Minh họa sai số do sự di chuyển của vệ tinh trong không gian.

– Sai số do ảnh hưởng môi trường

  • Tầng đối lưu và tầng điện ly: Quá trình truyền dữ liệu vệ tinh từ không gian về máy thu phải đi qua nhiều tầng đối lưu và điện ly khác nhau. Năng lượng của tầng đối lưu và điện ly là một trong những yếu tố có khả năng gây nhiễu cho tín hiệu truyền, do đó sai số có thể xảy ra.

Minh họa về khả năng gây nhiễu tín hiệu của tầng điện ly.

Hình 3. Minh họa về khả năng gây nhiễu tín hiệu của tầng điện ly.

  • Hiện tượng đa đường dẫn: Tín hiệu từ vệ tinh không được truyền trực tiếp xuống máy thu mà bị một số yếu tố gây nhiễu tác động như: Trạm viễn thông, cột điện, tòa nhà… làm dữ liệu không thu về được đúng tâm pha ăng-ten, sự sai lệch này cũng là một trong những nguyên nhân dẫn đến sai số định vị vệ tinh.

Hiện tượng đa đường dẫn dẫn đến sai số định vị vệ tinh.

Hình 4. Hiện tượng đa đường dẫn dẫn đến sai số định vị vệ tinh.

– Sai số do đồ hình vệ tinh

Chỉ số DOP là hệ số phân tán độ chính xác, được dùng để mô tả đồ hình vệ tinh. Chỉ số DOP được chia thành 5 loại:

  • VDOP: Chỉ số phân tán độ chính xác liên quan đến cao độ (Vertical DOP).
  • HDOP: Chỉ số phân tán độ chính xác liên quan đến mặt phẳng (Horizontal DOP).
  • TDOP: Chỉ số phân tán độ chính xác liên quan đến thời gian (Time DOP).
  • PDOP: Chỉ số phân tán độ chính xác liên quan đến vị trí (Positional DOP).
  • GDOP: Chỉ số phân tán độ chính xác liên quan đến hình học (Geometric DOP).

Sai số do đồ hình vệ tinh là khi các chỉ số phân tán độ chính xác về cao độ, mặt phẳng, thời gian, vị trí hay hình học có sự sai lệch.

Ví dụ ở hình dưới, chỉ số phân tác độ chính xác về hình học GDOP của hình bên trái tốt hơn (ít sai số) so với hình bên phải (nhiều sai số).

Minh họa sai số do đồ hình vệ tinh.

Hình 5. Minh họa sai số do đồ hình vệ tinh.

3 cách giúp giảm thiểu sai số định vị hiệu quả

– Tăng cường các trạm điều khiển trên mặt đất

Trạm điều khiển có chức năng quan sát vệ tinh, cần nhiều trạm điều khiển trên mặt đất để tính sai số giữa đồng hồ vệ tinh và máy thu tốt hơn. Nhiều trạm điều khiển sẽ quan sát quỹ đạo vệ tinh tốt hơn, nhận được thời gian tốt hơn, tính ra khoảng cách tốt hơn.

Những trạm vệ tinh có thể tăng cường như SBAS, vệ tinh địa tĩnh… sẽ giúp giảm thiểu sai số quỹ đạo, hệ thống.

– Sử dụng thiết bị ở những khu vực thông thoáng

Sử dụng thiết bị đo ở những khu vực thông thoáng với ngưỡng góc cao tối thiểu > 15° là một trong những cách hiệu quả giúp giảm thiểu sai số định vị vệ tinh liên quan đến tầng đối lưu, tầng điện ly và hiện tượng đa đường dẫn.

Đo ở những khu vực thông thoáng là cách giúp giảm thiểu sai số định vị vệ tinh.

Hình 6. Đo ở những khu vực thông thoáng là cách giúp giảm thiểu sai số định vị vệ tinh.

– Thực hiện đúng thao tác đo theo hướng dẫn

Khi sử dụng máy định vị vệ tinh GNSS, người đo cần chú ý cần phải đặt ăng-ten cân bằng, tâm hình học của ăng-ten máy thu cần đặt chính xác trên tâm của điểm đo theo phương dây dọi.

Đồng thời theo đó, chiều cao của ăng-ten cũng cần phải được ghi lại chính xác và nhập liệu vào điều khiển để máy tính ra chính xác tọa độ và vị trí, từ đó giảm thiểu sai số định vị vệ tinh.

Ngoài ra, việc sử dụng các thiết bị định vị GNSS có khả năng đo trong nhiều môi trường, thuật toán xử lý chính xác cao sẽ là một trong những cách hiệu quả để giảm thiểu sai số định vị vệ tinh. Hiện nay, các thiết bị định vị GNSS có tích hợp công nghệ Trimble ProPoint được xem là những thiết bị hiệu quả nhất trong công tác định vị với khả năng cải thiện độ chính xác, tăng tính khả dụng, độ tin cậy cao và tích hợp nhiều hỗ trợ nâng cao.

Để được tư vấn chi tiết hơn về các thiết bị GNSS có tích hợp công nghệ Trimble ProPoint, hãy liên hệ ngay Công ty TNHH Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125, chúng tôi sẽ hỗ trợ chi tiết.

>>> Xem thêm: Công nghệ Trimble ProPoint GNSS, một nâng cấp mới cho thiết bị định vị GNSS Trimble

Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ:

Untitled 1 01 01

CÔNG TY TNHH ĐẤT HỢP
Địa chỉ: Số 2, Đường số 4, Khu nhà ở Vạn Phúc 1, P. Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP. HCM
Tel: (028).3.6208.606
Mobile: 0903 825 125
Email: cskh@dathop.com.vn
Website: https://dathop.com/  –  https://dathop.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/congtydathop