Dù tín hiệu GNSS đến từ các vệ tinh bay trên cao cách Trái Đất hàng chục ngàn kilomet, chúng vẫn phải đi qua các lớp khí quyển – nơi mà tầng điện ly và tầng đối lưu gây ra những tác động to lớn đến độ chính xác của công tác định vị.
Hệ thống GNSS là gì?
GNSS (viết tắt của Global Navigation Satellite System) là hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu, công nghệ này giúp xác định thông tin định vị vị trí các đối tượng trên Trái Đất và định vị chính xác theo hệ tọa độ ở bất kỳ đâu trên Trái Đất thông qua các vệ tinh ngoài không gian.
Các hệ thống GNSS chính hiện nay bao gồm: GPS (Mỹ), GLONASS (Nga), Galileo (Liên minh Châu Âu), BeiDou (Trung Quốc)…
Ảnh hưởng của tầng điện ly và tầng đối lưu đến đường truyền tín hiệu GNSS
Trong thế giới số hóa hiện nay, GNSS đóng vai trò cốt lõi trong định vị, đo đạc và dẫn đường chính xác. Tuy nhiên, dù tín hiệu GNSS đến từ các vệ tinh bay trên cao cách Trái Đất hàng chục ngàn kilomet, chúng vẫn phải đi qua các lớp khí quyển – nơi mà tầng điện ly và tầng đối lưu gây ra những tác động to lớn đến độ chính xác của công tác định vị.
– Tầng điện ly:
Tầng điện ly (ionosphere) nằm ở độ cao từ 50–1000km so với mặt đất, nơi bức xạ Mặt Trời ion hóa các phân tử khí, tạo ra lớp khí quyển dẫn điện. Khi tín hiệu GNSS xuyên qua tầng này, tốc độ truyền tín hiệu bị thay đổi do ảnh hưởng của mật độ electron. Hiện tượng này gây ra trễ pha và trễ thời gian, đặc biệt nghiêm trọng vào ban ngày, lúc bức xạ Mặt trời mạnh.
Hiệu ứng tầng điện ly không chỉ khiến tín hiệu bị lệch vài mét mà còn có thể gây mất tín hiệu hoàn toàn trong các vùng nhiễu cao, ví dụ như xích đạo hoặc trong các cơn bão từ. Với các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao như trắc địa, xây dựng, bản đồ địa hình,…thì độ sai lệch cao như vậy sẽ hoàn toàn không thể ứng dụng vào các công tác trên.
Tác động của tầng điện ly và tầng đối lưu đên tín hiệu GNSS.
– Tầng đối lưu:
Nằm ở độ cao từ mặt đất đến khoảng 15km, tầng đối lưu (Troposphere) là nơi diễn ra các hiện tượng thời tiết như mây, mưa, nhiệt độ, áp suất, độ ẩm,… Khi tín hiệu GNSS xuyên qua tầng này, nó bị chậm lại do sự thay đổi khúc xạ của không khí – một hiện tượng được gọi là nhiễu tầng đối lưu.
Mặc dù hiệu ứng tầng đối lưu không phụ thuộc vào tần số như tầng điện ly, nhưng độ chính xác của tín hiệu GNSS vẫn bị ảnh hưởng nếu không có mô hình hiệu chỉnh tốt hoặc thiết bị thu GNSS không đủ mạnh để xử lý tín hiệu phức tạp.
Trimble – Giải pháp GNSS tiên tiến cho môi trường khắc nghiệt
Hiểu rõ những thách thức từ tầng khí quyển, Trimble đã phát triển nhiều dòng máy GNSS cao cấp, tích hợp công nghệ xử lý tín hiệu tiên tiến nhằm giảm thiểu tối đa ảnh hưởng của tầng điện ly và tầng đối lưu lên tín hiệu GNSS. Có thể kể đến như: Trimble R12i, Trimble Catalyst DA2, Trimble R580, Trimble R780, Trimble R980,…
Giải pháp GNSS Trimble tiên tiến cho môi trường khắc nghiệt.
- Trimble R12i – Trang bị công nghệ ProPoint và Trimble TIP (Trimble Inertial Platform), cho khả năng định vị chính xác cao ngay cả trong môi trường tín hiệu yếu hoặc bị che khuất. Xem chi tiết: Trimble R12i >>>
- Trimble Catalyst DA2 – Thiết bị GNSS dạng thuê bao với khả năng xử lý tín hiệu thông minh và tương thích với các hệ thống hiệu chỉnh như Cors, VRS, giúp giảm thiểu sai số do khí quyển một cách hiệu quả. Xem chi tiết: Trimble Catalyst DA2 >>>
- Trimble R580 – Dòng máy GNSS thế hệ mới nhỏ gọn nhưng mạnh mẽ, tích hợp công nghệ ProPoint và khả năng xử lý nhiễu tầng điện ly cực tốt, phù hợp với các công việc đo đạc di động, GIS, hoặc kiểm tra hiện trường. Xem chi tiết: Trimble R580 >>>
- Trimble R780 – Thiết kế bền bỉ, chống chịu va đập và môi trường khắc nghiệt, lý tưởng cho các công trình xây dựng và trắc địa ngoài thực địa. Tích hợp hiệu suất GNSS cao cùng khả năng lọc nhiễu tầng khí quyển mạnh mẽ. Xem chi tiết: Trimble R780 >>>
- Trimble R980 – Phiên bản nâng cấp cho hiệu suất RTK vượt trội, cung cấp dữ liệu định vị đáng tin cậy trong thời gian thực, hỗ trợ đầy đủ các tín hiệu vệ tinh toàn cầu và công nghệ tiên tiến nhất của Trimble trong xử lý tín hiệu tầng khí quyển. Xem chi tiết: Trimble R980 >>>
Sự thật là tầng điện ly và tầng đối lưu có ảnh hưởng không nhỏ đến đường truyền tín hiệu GNSS, thế nhưng các công nghệ GNSS hiện đại có thể giúp giảm thiểu được tác động của chúng lên độ chính xác của dữ liệu đo. Liên hệ ngay Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125 để được tư vấn chi tiết và lựa chọn dòng máy GNSS chính xác cao hãng Trimble nhé!
>>> Xem thêm: Ảnh hưởng của sai số đồng hồ vệ tinh đến tín hiệu GNSS
