Trong ngành khảo sát thủy đạc, công tác định vị DGPS đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Theo đó, việc ứng dụng trạm Beacon giúp cải thiện, nâng cao độ chính xác định vị là một trong các phương pháp phổ biến. Vậy Beacon là gì? Trạm Beacon có những ứng dụng gì trong công tác định vị DGPS? Hãy cùng Đất Hợp tìm hiểu về trạm Beacon trong bài viết dưới đây!
Beacon là gì?
Beacon (hay còn được gọi là Radio Beacon) là một trong số các phương cải chính tín hiệu cho các thiết bị định vị DGPS. Trạm tham chiếu Beacon được sử dụng nhằm tăng độ chính các vị trí cho các thiết bị thu DGPS. DGPS Beacon là trạm tham chiếu có vị trí cố định được lắp đặt trên mặt đất. Mỗi trạm tham chiếu tính toán sự khác biệt giữa vị trí đã biết có độ chính xác cao và vị trí có được từ vệ tinh kém chính xác hơn.
Hình 1. Trạm Beacon được sử dụng trong hiệu chỉnh tín hiệu định vị GPS, nâng cao độ chính xác định vị.
Trạm Beacon được dùng kết hợp với các thiết bị định vị trên biển, phát đi tín hiệu cải chính từ các trạm DGNSS mặt đất đến các trạm rover. Hay nói cách khác, các trạm Beacon này có nhiệm vụ phát dữ liệu cục bộ và sử dụng sóng vô tuyến (sóng radio) để truyền tín hiệu hiệu chỉnh đến các thiết bị thu DGPS di động.
Trong công tác định vị DGPS, Beacon được sử dụng giúp cải thiện độ chính xác của kết quả định vị bằng cách sử dụng sóng radio điều chỉnh vị trí.Thông thường, sai số vị trí từ sóng cải chính các trạm Beacon là dưới 1 mét.
Nguyên lý hoạt động của trạm Beacon trong định vị DGPS
Trạm Beacon được đặt trên một vị trí đã biết trước chính xác tọa độ. Sau đó, trạm Beacon sẽ thu tín hiệu từ các vệ tinh GPS và tính ra khoảng cách, các thông số cần thiết so sánh với số liệu đã biết để tính ra các phân sai một cách thì và gửi các phân sai này tới các thiết bị DGPS di động.
Trạm tham chiếu Beacon chính là tín hiệu cải chính, tín hiệu này được phát từ các trạm DGNSS mặt đất với dãy tần số cao UHF cùng với công nghệ MSK-BEACON System. Những thiết bị định vị DGPS có tính năng sử dụng tín hiệu từ Beacon sẽ thu nhận tín hiệu từ các trạm gần bờ, rồi giải mã và sử dụng chúng để nâng cao độ chính xác định vị.
Hình 2. Nguyên lý hoạt động của trạm tham chiếu Beacon.
Một thiết bị DGPS thông thường, nó chỉ nhận tín hiệu trực tiếp từ vệ tinh GPS sẽ đạt độ chính xác vị trí nằm trong khoảng từ 1 đến 3m (đối với điều kiện lý tưởng), tuy nhiên khi thiết bị DGPS cần được trang bị bộ xử lý có thể tiếp nhận và xử lý các tín hiệu từ trạm bờ Radio Beacon thì sai số vị trí sẽ dưới 1m. Bán kính hoạt động của các trạm tham chiếu Beacon này khoảng 500 đến 700 km.
Ứng dụng của trạm Beacon trong định vị DGPS
Đầu tiên, các trạm Beacon được xây dựng với mục đích chính là phục vụ cho việc xác định vị trí các tàu thuyền trong công tác bảo đảm an toàn hàng hải. Đây chính là lý do hầu hết các trạm Beacon thường được đặt tại các vị trí gần bờ biển.
Ngoài ra, nó còn được ứng dụng cho việc khảo sát địa hình cho cả trên bờ và dưới nước (đo sâu hồi âm). Tuy nhiên, đối với việc định vị trên bờ, trạm Beacon chỉ được sử dụng chủ yếu cho việc định vị tại các vùng đồi núi nhưng sẽ bị hạn chế về bán kính phát tín hiệu do cản trở bởi nhiều cây cối và chướng ngại vật khác.
Tại Việt Nam, tín hiệu từ các trạm Beacon được ứng dụng trong công tác khảo sát địa hình đáy biển. Hiện tại, Việt Nam có tất cả 9 trạm phát Beacon được đặt tại các khu vực, cụ thể là: Trường Sa, Móng Cái, Phú Quốc, Đà Nẵng, Nghệ An, Cam Ranh, Đồ Sơn, Vũng Tàu và Quảng Nam.
Trong đó, các trạm Beacon được quản lý bởi các đơn vị sau:
- Trạm Beacon tại Trường Sa, Móng Cái, Phú Quốc, Đà Nẵng, Nghệ An, Cam Ranh được quản lý bởi Cục Bản đồ Bộ Quốc phòng.
- Trạm Beacon tại Đồ Sơn và Vũng Tàu được điều hành bởi Trung tâm Trắc địa và Bản đồ biển (SEAMAP).
- Trạm Beacon tại Quảng Nam được điều hành bởi Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam (DOSM).
Ưu điểm và hạn chế khi sử dụng trạm Beacon
Việc sử dụng trạm Beacon để cải chính tín hiệu cho các thiết bị định vị DGPS là một phương án tối ưu, mang lại các ưu điểm như:
- Trạm tham chiếu Beacon sử dụng sóng tần số cao UHF, do đó chỉ cần thiết bị định vị hỗ trợ tín hiệu Beacon thì người dùng có thể sử dụng miễn phí.
- Nâng cao độ chính xác cho công tác định vị DGPS, đặc biệt là trong khảo sát thủy đạc.
Tuy nhiên, ngoài các ưu điểm trên, việc sử dụng trạm Beacon đôi khi cũng gặp phải một số hạn chế nhất định, chẳng hạn như:
- Vì trạm Beacon là trạm phát được lắp đặt tại mặt đất và sử dụng sóng UHF nên sẽ bị giới hạn về khoảng cách thu phát tín hiệu. Thông thường, các trạm Beacon tại Việt Nam có bán kính hoạt động khoảng 100 kilomet (điều này còn tùy thuộc vào công suất của trạm phát).
- Các trạm Beacon thường có tầm phủ giới hạn, do đó sẽ hạn chế về không gian hoạt động.
- Trạm tham chiếu Beacon chỉ cung cấp một lựa chọn duy nhất của tín hiệu cải chính với sai số dưới 1m.
Ứng dụng trạm tham chiếu Beacon vào công tác định vị DGPS nói riêng và khảo sát thủy đạc nói chung đã mang lại nhiều lợi ích đáng kể. Hiện nay, Công ty TNHH Đất Hợp đang là đơn vị cung cấp Giải pháp tổng thể về Thiết bị định vị DGPS uy tín, chất lượng cao cùng với khả năng hỗ trợ quý khách hàng sử dụng trọn vòng đời sản phẩm thủy đạc. Mọi thắc mắc về định vị DGPS cũng như các giải pháp, thiết bị khảo sát thủy đạc, hãy liên hệ ngay đến chúng tôi qua HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ nhanh chóng nhất!
>>> Xem thêm: Định vị trong đo sâu sử dụng thiết bị nào?
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
