Chúng ta sẽ thường thấy 2 thuật ngữ Fixed, Float khi ứng dụng GNSS thực tế tại hiện trường hay xử lý nội nghiệp tại văn phòng. Vậy Fixed hay Float có ý nghĩa như thế nào đến kết quả đo của máy thu, tức thể hiện độ tin cậy ở mức độ ra sao?
Nghiệm Fixed hay Float trên phần mềm xử lý dữ liệu GNSS
Chúng ta sẽ thường thấy 2 thuật ngữ Fixed, Float khi ứng dụng GNSS thực tế tại hiện trường hay xử lý nội nghiệp tại văn phòng. Đặc biệt là xử lý hậu kỳ dữ liệu GNSS trên phần mềm Trimble Business Center sau bước Process Baseline. Ngoài ra, khi khảo sát ngoại nghiệp nó cũng thường xuất hiện trên màn hình bộ điều khiển khi đo RTK.
Dãy bước sóng trong đồ hình Sin được xem là số nguyên lần trị nhọc nhằng được ký hiêu N là tham số chưa biết.
Tất cả chúng ta đều thừa nhận rằng GNSS mang lại hiệu quả khác biệt so với phương pháp truyền thống bởi không bị giới hạn đường ngắm như cảm biến quang học. Tuy nhiên, để hiệu quả từ khảo sát bằng công nghệ GNSS được tối ưu thì các thuật toán xử lý sóng mang vệ tinh phải tối ưu và giảm thời gian can thiệp của con người trên dữ liệu GNSS.
Trong quá trình đo đạc bằng GNSS, để tính được vị trí của máy thu thì phải đo được khoảng cách từ vị trí ăng-ten thu tín hiệu vệ tinh đặt trên mặt đất tới vệ tinh ngoài không gian. Phép đo Pha sóng mang (Carier phase) được sử dụng trong trường hợp này, và được xem là phép đo chính xác hơn phép đo tín hiệu mã C/A (PRN- Pseudorandom Noise)-Hình 1.
Quy trình xử lý GNSS truyền thống
Khi tín hiệu pha truyền từ vệ tinh đến máy thu, phép đo ban đầu chỉ giải được một phần nhỏ của pha, phạm vi thực tế từ vệ tinh và máy thu là tổng của phần đo được này và phần chưa biết của toàn bộ bước sóng. Số bước sóng chưa biết được gọi là “trị nhọc nhằng” hay còn gọi là số nguyên lần N. Để đo chính xác cự ly này, thuật toán phải giải ra được tham số nguyên lần N này.
Quy trình xử lý GNSS truyền thống để tìm ra N sẽ qua hai bước riêng biệt:
- Nghiệm “Float” được tạo ra bằng cách sử dụng cả hai trị đo mã và trị đo pha sóng mang.
- Một thuật toán “vòng lặp” tìm kiếm được thực hiện để giải tìm N. Quá trình này, nếu tìm kiếm thành công sẽ cho ra nghiệm “Fixed”.
Ở nghiệm Float, do bị ảnh hưởng bởi hiện tượng nhiễu mã PRN nên cho kết quả khá kém. Sai số ở mức độ decimet. Nghiệm này thường gặp nếu máy thu làm việc trong môi trường khó khăn, không thông thoáng hoặc đường đáy (Baseline) quá dài và sau đó có sự chuyển đổi sang nghiệm Fixed. Do đó, sự hội tụ từ nghiệm Float sang nghiệm Fixed có độ phân cực rất lớn.
Nhược điểm của Float/Fixed
Thuật toán nghiệm Float/Fixed có một số nhược điểm trong quá trình giải tìm trị số nguyên N. Một là người sử dụng không thể trích xuất vị trí nếu thuật toán chưa đạt được nghiệm Fixed. Mặt khác, sẽ có khả năng có nghiệm không chính xác, nghĩa là thuật toán xử lý chọn sai trị số N trong khi N đúng lại bị loại bỏ hoàn toàn và không được chọn cho đến khi quá trình xử lý được lặp lại để tìm kiếm N ở lần lặp 2, 3..n.
Trong phép đo RTK, việc tìm ra trị N sai dẫn đến vị trí thực khác xa so với vị trí được tính toán mặc dù vẫn cho nghiệm Fixed. Điều này có thể duy trì trong vài giây cho đến khi được phát hiện bằng công cụ kiểm tra tự động.
Hiện nay các đời máy thu mới như Trimble R10, Trimble R12i sẽ khắc phục những nhược điểm của nghiệm Float/Fixed. Thuật toán Trimble HD-GNSS và Trimble Propoint cung cấp sự tiếp cận hoàn toàn mới để tìm ra trị N một cách khác biệt so với thuật toán giải nghiệm Float/Fixed truyền thống.
Với thuật toán mới, quá trình giải tìm N nhanh chóng đạt được độ chính xác cao và tin cậy mà không cần phải chờ đợi sự chuyển đổi từ Float sang Fixed. Do đó, người sử dụng cũng không cần quan tâm đến nghiệm Float hay Fixed mà chỉ cần tập trung vào độ chính xác mong muốn.
Để tìm hiểu thuật toán Trimble HD-GNSS và Trimble Propoint chi tiết hơn, có thể tham khảo thêm tại: Trimble Technologies – GNSS Solutions for OEMs – Maxwell Technology, INS, and More!
>> Xem thêm: Kết hợp bộ phát Radio với máy định vị GNSS-RTK
