Với sự phát triển nhanh chóng của GNSS chính xác cao, khi lựa chọn thiết bị định vị vệ tinh GNSS để phục vụ cho yêu cầu công việc, ta có thể thấy các thông số về độ chính xác liên quan đến đo tĩnh, đo RTK hay đo PPK trong bảng thông số kỹ thuật của thiết bị. Trong số 3 phương pháp đo GNSS phổ biến này, có phải độ chính xác càng cao thì càng tốt? Sự khác biệt giữa các phương pháp này là gì và ta nên chọn phương pháp nào để thực hiện công việc?
Tổng quan về 3 phương pháp đo GNSS: Đo tĩnh, đo RTK và đo PPK
– Phương pháp đo GNSS tĩnh (Static):
Phương pháp đo GNSS tĩnh hoạt động dựa trên nguyên lý:
- Sử dụng hai hoặc nhiều thiết bị thu tín hiệu vệ tinh GNSS (hay còn gọi là máy thu GNSS – GNSS receivers) đặt cố định trên hai hoặc nhiều điểm khác nhau để thu trị đo Code và Phase từ các vệ tinh trong một khoảng thời gian cần thiết nhất định, thường là phải mất từ 40 phút trở lên.
- Sử dụng phương pháp sai phân, thu được chênh lệch tọa độ giữa các trạm quan sát, tức là vectơ cơ sở. Sau đó căn cứ vào tọa độ điểm đã biết và vectơ cơ sở để lấy tọa độ của các trạm khác.
Phương pháp định vị tương đối này có thể loại bỏ hoặc giảm đáng kể các lỗi (chẳng hạn như lỗi đồng hồ vệ tinh, độ trễ tầng điện ly và độ trễ quá trình…), do đó có thể thu được vị trí tương đối có độ chính xác cao.
Mô phỏng phương pháp đo GNSS tĩnh sử dụng 3 máy thu GNSS.
– Phương pháp đo GNSS RTK (Real Time Kinematic):
Một hệ thống đo theo phương pháp đo GNSS RTK thường bao gồm ba phần: Máy thu GNSS, hệ thống truyền dữ liệu và hệ thống phần mềm đo lường động.
Công nghệ đo RTK dựa trên quan sát pha sóng mang và có công nghệ đo vi sai pha sóng mang với chức năng định vị nhanh và có độ chính xác cao. Nó có thể thu được kết quả định vị ba chiều của trạm đo trong hệ tọa độ được chỉ định trong thời gian thực và có độ chính xác định vị ở mức centimet.
Mô phỏng phương pháp đo GNSS RTK.
Nguyên lý hoạt động của phương pháp đo GNSS RTK là:
- Đặt một máy thu GNSS làm trạm Base và thiết lập một hoặc nhiều máy thu làm Rover.
- Trạm Base và Rover đồng thời nhận các tín hiệu được truyền bởi cùng một vệ tinh GNSS. Giá trị quan sát mà trạm Base thu được được so sánh với thông tin vị trí đã biết để thu được giá trị hiệu chỉnh vi sai GNSS.
- Sau đó, giá trị hiệu chỉnh này được truyền đến Rover thông qua liên kết dữ liệu thời gian thực để điều chỉnh giá trị quan sát GNSS của nó, nhằm thu được vị trí thời gian thực chính xác hơn của Rover sau khi hiệu chỉnh vi sai.
– Phương pháp đo GNSS PPK (Post-Processing Kinematic):
Nguyên lý hoạt động của phương pháp đo GNSS PPK là:
- Sử dụng một máy thu GNSS làm trạm Base và ít nhất một máy thu GNSS di động để tiến hành quan sát đồng bộ các vệ tinh GNSS. Nghĩa là, trạm Base duy trì việc quan sát liên tục và máy thu GNSS di động được khởi tạo có thể di chuyển đến điểm tiếp theo sau khi đo.
- Trong quá trình di chuyển, cần duy trì việc theo dõi vệ tinh liên tục.
Mô phỏng phương pháp đo GNSS PPK.
Dữ liệu mà trạm Base và Rover nhận được đồng bộ, được kết hợp tuyến tính trong máy tính để tạo thành quan sát pha sóng mang ảo, xác định vị trí tương đối giữa các máy thu và cuối cùng đưa ra tọa độ đã biết của trạm Base để thu được tọa độ ba chiều của Rover.
Bảng so sánh các đặc trưng của mỗi phương pháp đo GNSS
| Phương pháp đo GNSS | GNSS tĩnh | GNSS RTK | GNSS PPK |
|---|---|---|---|
| Số lượng thiết bị GNSS | Ít nhất 3 thiết bị | Ít nhất 1 base + 1 rover | Ít nhất 1 base + 1 rover |
| Truyền thời gian thực | Không yêu cầu | 4G/Radio | Không yêu cầu |
| Thời gian đo | ≥ 40 phút | 1 – 10 giây mỗi điểm | 1 – 10 giây mỗi điểm |
| Thời gian xử lý | Hậu xử lý | Xử lý thời gian thực | Hậu xử lý |
| Phạm vi làm việc | ≥ 50 km | 10 – 20 km | ≥ 50 km |
| Tần số định vị | Lên đến 50 Hz | 1 – 2Hz | Lên đến 50 Hz |
| Định vị chính xác | – 2,5 mm + 1 ppm Theo chiều ngang – 5 mm + 1 ppm Theo chiều dọc |
– 8mm+1ppm theo chiều ngang – 15mm+1ppm theo chiều dọc |
– 2,5 mm + 1 ppm Theo chiều ngang – 5 mm + 1 ppm Theo chiều dọc |
Máy định vị GNSS Trimble với các thông số về độ chính xác khi đo.
Nên lựa chọn phương pháp đo GNSS nào: Đo tĩnh, đo RTK hay đo PPK
Mỗi phương pháp đo GNSS đều những đặc trưng riêng, do đó trường hợp ứng dụng của chúng cũng khác nhau. Cụ thể như sau:
- Đối với phương pháp đo GNSS tĩnh: Sử dụng cho các dự án khảo sát yêu cầu độ chính xác định vị cao, ví dụ như đo đạc các mạng lưới trắc địa, xây dựng các mạng lưới chuyên dụng phục vụ công tác đo xác định độ chuyển dịch, xác định tọa độ mốc khống chế, quan trắc…
- Đối với phương pháp đo GNSS RTK: Sử dụng cho các nhiệm vụ khảo sát và theo dõi chi tiết vì phương pháp này có khả năng định vị nhanh và theo thời gian thực.
- Đối với phương pháp đo GNSS PPK: Sử dụng cho các nhiệm vụ khảo sát và lập bản đồ bằng UAV (máy bay không người lái) vì phương pháp này với tần số định vị 50Hz có thể đáp ứng nhu cầu di chuyển tốc độ cao, đồng thời không yêu cầu liên lạc theo thời gian thực, giúp giảm bớt gánh nặng cho UAV và tăng khả năng chịu đựng của chúng.
Thật khó để đánh giá phương pháp đo GNSS nào tốt hơn. Do đó, bạn cần dựa vào đặc điểm công việc của mình để lựa chọn phương pháp đo, rồi từ đó lựa chọn được thiết bị định vị GNSS phù hợp nhất. Cần tư vấn thêm bạn hãy liên hệ ngay Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125 nhé!
>>> Xem thêm: Máy GNSS RTK – Thiết bị đo đạc ngành trắc địa
