Giải quyết thách thức tín hiệu kém chính xác khi đo GNSS

Trong quá trình khảo sát với thiết bị GNSS, việc tất yếu là phải đảm bảo kết nối tín hiệu giữa máy thu GNSS và tín hiệu từ vệ tinh ngoài không gian để công việc được diễn ra liên tục và dữ liệu thu thập được có sự liền mạch, chính xác, tin cậy cao. Tuy nhiên, không ít kỹ sư đo đạc lại gặp phải thách thức tín hiệu kém chính xác khi đo GNSS. Làm thế nào để giải quyết?

Nguyên nhân gây ra tín hiệu kém chính xác khi đo GNSS

Trước tiên, ta cần hiểu một chút về tín hiệu GPS, GNSS và máy thu GNSS.

GPS (Global Positioning System) là hệ thống định vị toàn cầu được Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ phát triển như một nguồn tài nguyên dẫn đường toàn cầu phục vụ mục đích quân sự và dân sự, được phát hành lần đầu tiên vào năm 1978.

Ban đầu, GPS dựa trên một hệ thống gồm 24 vệ tinh quay quanh Trái Đất, đóng vai trò là điểm tham chiếu mà các máy thu GPS trên mặt đất có thể sử dụng để tính toán vị trí của chúng. Ngày nay, GPS được kết hợp với các hệ thống vệ tinh khác, bao gồm GLONASS, Galileo, BeiDou và các chòm sao khác, mở rộng đáng kể số lượng vệ tinh định vị trên quỹ đạo. Các hệ thống vệ tinh này được gọi chung là GNSS (Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu).

Máy thu GNSS hoạt động bằng cách thu thập một loạt các thông điệp được mã hóa đặc biệt do mỗi vệ tinh truyền đi, một máy thu GNSS trên mặt đất có thể tính toán thời gian tín hiệu đi từ vệ tinh đến ăng-ten của nó. Sau đó, để tính khoảng cách từ ăng-ten đến vệ tinh, máy thu sẽ nhận thời gian di chuyển đó với tốc độ ánh sáng. Một máy thu GNSS có thể thực hiện phép tính này với nhiều vệ tinh cùng một lúc.

Nếu máy thu GNSS nhận được thông điệp từ ít nhất 4 vệ tinh cùng lúc, thì thiết bị có thể xác định vị trí của chúng ở bất kỳ đâu trên bề mặt Trái Đất.

Máy thu GNSS có thể xác định chính xác vị trí của nó khi nhận được tín hiệu từ ít nhất 4 vệ tinh cùng lúc.

Vậy khi nào máy thu GNSS thu thập tín hiệu vệ tinh bị kém chính xác?

Nếu tầm nhìn giữa mặt đất và không gian bị chặn hoặc bị che khuất một phần, có thể dẫn đến lỗi trong quá trình tính toán vị trí của máy thu GNSS dẫn đến tín hiệu kém chính xác – ngay cả khi máy thu đang theo dõi một số lượng lớn vệ tinh.

Một loại lỗi xảy ra khi tín hiệu từ vệ tinh ngoài không gian bị phản xạ lên các vật thể trên mặt đất trước khi đến máy thu GNSS thay vì truyền đi theo đường thẳng. Lỗi này được gọi là lỗi “đa đường dẫn” – rất phổ biến khi máy thu GNSS hoạt động ở gần các vật cản như toàn nhà, cây có tán rộng hay công trình…

Mô phỏng tín hiệu kém chính xác do bị phản xạ khi đo GNSS ở gần tòa nhà.

Tuy rằng, người đo có thể kiểm soát các thách thức về lỗi đa đường dẫn do các yếu tố như tòa nhà, tán cây… nhưng có rất nhiều yếu tố khác liên quan đến lỗi của bầu khí quyển, máy thu GNSS bị trục trặc hay lỗi từ vệ tinh mà máy thu GNSS đang theo dõi… người đo không thể kiểm soát được khiến công việc bị ảnh hưởng vì tín hiệu kém chính xác.

Giải quyết thách thức tín hiệu kém chính xác khi đo GNSS như thế nào?

Một giải pháp khả thi để chống lại tác động của đa đường dẫn và các thách thức khác có thể dẫn đến thu thập tín hiệu kém chính xác là sử dụng bộ thu GNSS có sở hữu công nghệ Trimble ProPoint, công cụ xử lý GNSS tiên tiến nhất trong ngành.

Các máy thu GNSS xử lý được những lỗi đa đường dẫn này sẽ tạo nên sự khác biệt lớn nhất về hiệu quả và hiệu suất công việc.

Người đo có thể sử dụng máy thu GNSS trong các hẻm núi đô thị dốc, khảo sát gần các tòa nhà hơn và đo dưới tán cây rậm rạp hơn mà không cần phải hoán đổi giữa việc sử dụng máy thu GNSS và máy toàn đạc. Đây là bước tiến đáng kể trong việc tiết kiệm thời gian cho các dự án mà không ảnh hưởng đến độ chính xác hoặc mức độ chi tiết.

Với bộ lọc tín hiệu GNSS mới, công nghệ Trimble ProPoint sử dụng mọi tín hiệu khả dụng để sử dụng trong giải pháp định vị RTK, bao gồm các tín hiệu riêng lẻ, ngay cả trong môi trường theo dõi khắc nghiệt. Trong khi đó, các công cụ xử lý GNSS khác yêu cầu tín hiệu sạch, không bị cản trở từ ít nhất 4 vệ tinh trong mọi hệ thống vệ tinh mà người đo muốn sử dụng, điều này gần như không thể khi làm việc bên cạnh các tòa nhà hoặc dưới gốc cây.

Mô phỏng cách máy thu GNSS sở hữu công nghệ ProPoint thu thập dữ liệu.

Khi thử nghiệm trực tiếp với các máy đo RTK thế hệ trước trong cùng môi trường GNSS khó khăn như nhau, máy đo RTK sở hữu công nghệ ProPoint hoạt động tốt hơn ít nhất 30% trên nhiều yếu tố, bao gồm thời gian đạt được mức độ chính xác đến từng centimet, độ chính xác vị trí và độ tin cậy của phép đo.

Một số dòng máy thu GNSS hiện tại của Trimble đang được tích hợp công nghệ ProPoint GNSS bao gồm: Trimble Catalyst DA2, Trimble R780, Trimble R980,…

Nếu bạn đang quan tâm đến công nghệ ProPoint giúp giải quyết thách thức tín hiệu kém chính xác khi đo GNSS, hãy liên hệ ngay Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125, chúng tôi sẽ hỗ trợ nhanh nhất!

>>> Xem thêm: Sự kết hợp của GNSS và IoT trong thời đại Công nghệ 4.0