Công nghệ GNSS là gì? Giải đáp những thắc mắc cần biết

Công nghệ GNSS ngày càng được ứng dụng phổ biến trong cuộc sống hiện nay. Vậy bạn đã biết gì về công nghệ GNSS? Bài viết sau sẽ giúp bạn giải đáp về những thắc mắc thường gặp xung quanh công nghệ GNSS này!

Công nghệ GNSS là gì?

Công nghệ GNSS (viết tắt từ Global Navigation Satellite System) có tên đầy đủ là Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu. Hiện nay trên thế giới có nhiều hệ thống GNSS được ứng dụng để truyền tín hiệu không gian và thời gian như: GPS (Hoa Kỳ), Galileo (Liên minh Châu Âu), GLONASS (Nga), BeiDou (Trung Quốc),….

Hình 1. Công nghệ GNSS – Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu.

Giải đáp những thắc mắc cần biết về công nghệ GNSS

– Công nghệ GNSS và GPS có gì khác nhau?

Bảng so sánh điểm khác nhau giữa công nghệ GNSS và GPS:

Hình 2. Công nghệ GNSS và GPS.

– Có bao nhiêu hệ thống vệ tinh GNSS trên thế giới?

Hiện nay trên thế giới có 4 vệ tinh GNSS toàn cầu, 2 hệ thống vệ tinh địa tĩnh cùng một số hệ thống vệ tinh GNSS tăng cường, bao gồm:

• Vệ tinh GNSS toàn cầu: GPS (Mỹ), GLONASS (Nga), Galileo (Liên minh Châu Âu), BeiDou (Trung Quốc).
• Vệ tinh GNSS địa tĩnh: IRNSS (Ấn Độ), QZSS (Nhật Bản).
• Vệ tinh GNSS tăng cường: EGNOS, WAAS, MSAS, GAGAN, SDCM, BDS BASS,…

– Ứng dụng của công nghệ GNSS

Công nghệ GNSS được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực như: Vận chuyển (trạm vũ trụ, hàng hải, hàng không, đường sắt, đường bộ, vận tải công cộng), viễn thông, khảo sát đất đai, khai thác mỏ, nghiên cứu khoa học, kiểm soát mạng máy tính, giao thông hàng không và lưới điện,… với các công việc cụ thể như:

• Khảo sát thành lập lưới khống chế tọa độ.
• Đo điểm chi tiết để thành lập bản đồ địa hình, địa chính…
• Bố trí điểm phục vụ cho công tác chuyển điểm thiết kế ra thực địa.
• Giao hội, bố trí đường cong, tính diện tích.

Đối với lĩnh vực khảo sát và quản lý đất đai, công nghệ GNSS kết hợp cùng Hệ thống thông tin địa lý GIS giúp ích cho nhiều công việc:

• Phân tích xu hướng xây dựng.
• Phân tích, phân vùng loại đất.
• Kiểm soát, quy hoạch tài nguyên.
• Đánh giá tình trạng xói mòn.
• ..v.v….

– Mã PRN trong định vị GNSS là gì?

PRN (Pseudorandom Noise – Mã nhiễu giả ngẫu nhiên) là một yếu tố cần thiết của CDMA (Code Division Multiple Access – Đa truy cập phân chia theo mã) dựa trên hệ thống định vị vệ tinh. Mỗi vệ tinh trong hệ thống GNSS có một mã PRN duy nhất thực hiện truyền một phần thông tin điều hướng C/A. Mã này cho phép bất kỳ một máy thu nào cũng xác định chính xác được các vệ tinh đang nhận tín hiệu.

Mã PRN đóng vai trò như một mã trải rộng trong hệ thống truyền thông tin trải phổ, đồng thời, mã này phải được chọn lọc cẩn thận để giảm thiểu tình trạng nhiễu tín hiệu vệ tinh. Nếu không, hệ thống định vị GNSS sẽ bị nhiễu CDMA và làm giảm hiệu suất đến mức không thể hoạt động.

Hình 3. Mã PRN trong định vị GNSS.

Mã PRN không chỉ được phân bổ cho các vệ tinh, mà còn cần thiết cho các hệ thống tăng cường. Mỗi hệ thống GNSS cần phải quản lý mã PRN cẩn thận.

– Tín hiệu vệ tinh GNSS truyền tải những thông tin gì?

Công nghệ GNSS thu nhập tín hiệu từ các vệ tinh để truyền tải 3 thành phần dữ liệu chính, bao gồm:

• Sóng mang: Tín hiệu tần số vô tuyến hoạt động trong một tần số nhất định.
• Mã phạm vi: Còn được gọi là trình tự nhiễu giả ngẫu nhiên (PRN) hoặc mã PRN, gồm chuỗi các số 0 và số 1, cho phép thiết bị thu xác định thời gian dịch chuyển từ tín hiệu vệ tinh đến máy thu.
• Dữ liệu điều hướng: Thông tin về lịch thiên văn (yếu tố Kepler, vị trí và vận tốc của vệ tinh), tình trạng các vệ tinh, tham số sai lệch đồng hồ và các thông tin bổ sung khác.

– Định vị GNSS hoạt động như thế nào? Công nghệ GNSS cần tối thiểu bao nhiêu vệ tinh để xác định vị trí?

Định vị GNSS hoạt động dựa vào nguyên lý cơ bản chính là sự trao đổi tín hiệu sóng vô tuyến giữa ba phân đoạn: trạm mặt đất, vệ tinh và máy thu.

Công nghệ GNSS truyền và nhận dữ liệu theo cơ chế Trilateration. Cơ chế này chỉ ra rằng, để ước tính vị trí chính xác thì cần nhận được tín hiệu từ ít nhất bốn hệ thống vệ tinh, số lượng vệ tinh thực hiện truyền và nhận tín hiệu tỷ lệ thuận với độ chính xác của thông tin định vị xử lý. Điều này đồng nghĩa với khi bạn tăng số lượng vệ tinh có thể kết nối cùng thiết bị sẽ giúp cải thiện được độ chính xác của định vị.

Hình 4. Cơ chế Trilateration trong định vị GNSS.

– Tại sao dữ liệu GNSS đôi khi không chính xác?

Một số nguyên nhân dẫn đến tình trạng dữ liệu GNSS đôi khi không chính xác, như:

• Dữ liệu GNSS không chính xác do không thu đủ tín hiệu từ vệ tinh.
• Dữ liệu GNSS không chính xác do chưa đủ thời gian khởi tạo và khởi động.
• Dữ liệu GNSS không chính xác do tắc nghẽn tín hiệu.
• Dữ liệu GNSS không chính xác do lỗi đa đường.

– Những nguồn sai số nào thường gặp khi sử dụng công nghệ GNSS?

• Sai số hệ thống: Xuất phát từ đồng hồ vệ tinh và máy thu không đồng bộ hoặc do sự di chuyển của vệ tinh trên quỹ đạo.
• Sai số do ảnh hưởng từ môi trường: Nguyên nhân từ năng lượng của tầng địa ly và tầng đối lưu hay hiện tượng đa đường dẫn.
• Sai số do đồ hình vệ tinh: các chỉ số phân tán độ chính xác cao độ, mặt phẳng, thời gian, vị trí hay hình học bị sai lệch.

Giới thiệu một số thiết bị GNSS có độ chính xác cao

Hy vọng bài viết này đã giải đáp những thắc mắc về công nghệ GNSS và cung cấp thêm cho bạn những thông tin hữu ích về công nghệ này. Mọi thắc mắc, nhu cầu tư vấn thêm về công nghệ GNSS, cũng như thiết bị thu thập dữ liệu GNSS, hãy liên hệ ngay đến chúng tôi qua HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ nhanh nhất!

>>> Xem thêm: Cơ sở lựa chọn máy định vị GNSS phù hợp cho công tác trắc địa

Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ:

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/DatHopCompany