công nghệ và phương pháp xử lý số liệu trắc địa trong xây dựng

CÔNG NGH VÀ PH NG PHÁP XỬ Lụ S LI U TR C Đ A TRONG XÂY D NG TS H TH LAN H NG H th ng đ nh v v tinh Phương pháp xử lý s li u trắc đ a cơng trình (Bình sai chặt chẽ tính tọa độ cơng trình)    GPS c m từ phổ biến h th ng đ nh v v tinh; GPS Global positioning system, phát triển quân đội m H th ng đ nh v cho ta biết v trí khơng gian c a điểm nơi nào, thời gian trái đất Là phần c a h th ng GNSS (Global navigation satellite system – GPS (m ); Glonass(nga) Galileo ( châu âu); compass (trung qu c) -Giải trí - Nơng nghiệp, công nghiệp - Quản lý gia súc - Theo giõi thời gian thể thao - quan sát khí tượng -Phát tội phạm Cấu trúc c a h th ng GPS - Gåm c¸c m¸y mãc thiÕt ĐO N KHỌNG GIAN (Space Segment) -24 v tinh - quỹ đ o 55o - VT bay ë ®é cao 20183 km so với mặt đất - Chu k 718 (12h) bÞ - NV: Thu tÝn hi u v tinh; TÝnh to đ - Gåm tr¹m quan sát mặt đất - NV: theo dõi cđ qđạoVT hđ đồng hồ VT; Tính v phát to độ vệ tinh; Thu ki m tra tÝn hi u ĐO N SỬ D NG (User Segment) Colorado Spring Hawai Diego Garcia Ascencion ĐO N ĐI U KHI N Kwajalein(Contronl Segment) Từ GPS cho phép sử d ng dân sự, nhà khoa học c a nhiều nước nghiên cứu ch yếu lĩnh vực: - Chế tạo máy thu tín hi u; -Xây dựng phần mềm xử lý tín hi u đáp ứng cho nhiều m c đích - Thiết l p phát triển công ngh ứng d ng chuyên ngành ĐO N KHỌNG GIAN (Space Segment) Các v tinh GPS có trọng lượng khoảng 1.600kg, phóng vào khoảng 800kg qu đạo Năng lượng cung cấp cho họa động v tinh lượng pin mặt trời Trên v tinh người ta sử d ng đồng hồ nguyên tử Censium Rubidium độ xác cỡ 10 -14 - Tất v tinh GPS có thiết b tạo dao động tần s chuẩn sở f0 = 10,23 MHz; Từ tần s f0 tạo tần s sóng tải L1 L2 (L1 = 120 f0 ; L2 = 154 f0 Ngồi ra, v tinh cị sử d ng sóng tần s 1783,74 MHz 2227MHz để trao đổi thông tin với trạm mặt đất Việc giám sát hiệu chỉnh tần số đồng hồ vệ tinh chức đoạn điều khiển ĐO N ĐI U KHI N (Contronl Segment) Gồm trạm điều khiển trung tâm s trạm theo dõi s trạm mặt đất -Kinh tuyến tr c bình sai phải chọn cho khu vực xây dựng cơng trình cách kinh tuyến tr c (90 ́ 10)km với múi 30 (180 ́ 20)km với múi 60 Tọa độ điểm tính h tọa độ cơng trình làm giảm thiểu sai s mặt chiếu múi chiều y x Tính chuyển tọa đ GPS v h tọa đ cơng trình Bi n đổi tọa đ vng góc phẳng h tọa đ NhƠ n c (x, y, H) sang h tọa đ tr c đ a (B, L, H) Bi n đổi tọa đ tr c đ a (B, L, H) sang h tọa đ vng góc khơng gian đ a tơm (X, Y, Z) Nơng b mặt Elipxoid tham chi u cho đ cao Elipxoid xấp x đ cao trung bình c a khu v c xơy d ng cơng trình Kích th c m i c a Elip đ - Bán tr c l n: - Bán tr c bé: - Tâm sai: c xác đ nh nh sau: a  a0  H m b  a  e2 e = const Bi n đổi tọa đ vng góc khơng gian đ a tơm (X, Y, Z) sang tọa đ tr c đ a (B, L, H) theo kích th c c a Elipxoid quy chi u m i Bi n đổi tọa đ tr c đ a (B, L, H) v tọa đ vng góc phẳng (x’, y’, H’) T a đ vng góc phẳng (x, y, H) Tọa đ tr c đ a (B, L, H) Tọa đ vng góc khơng gian đ a tâm (X, Y, Z) Tọa đ tr c đ a m i (B’, L’, H’) Tọa đ vng góc phẳng m i (x’, y’, H’) - Cơng thức tính chuyển tọa đ vng góc phẳng (x, y, H) sang tọa đ tr c đ a (B, L, H) tf B  Bf  2.M f N f  y  tf 2 2  y   (5  3.t f  ηf  9.ηf t f )     m 24.M N m f f  0  0 tf  y  (61  90.t f  45.t f )     720.M f N f  m0  L  L0  N f cosBf  y  2  y  (1  2.t f  ηf )      m0  6.N f cosBf  m0  2  y   (5  28.t f  24.t f  6.ηf  8.t f ηf )    120.N f cosBf  m0  - Công thức bi n đổi tọa đ tr c đ a (B, L, H) sang tọa đ vng góc không gian (X, Y, Z) X  ( N  H ) cos B cos L Y  ( N  H ) cos B sin L Z  ( N  H  Ne2 )sin B N (1.2) a  e2 sin B -Công thức bi n đổi tọa đ vng góc khơng gian (X, Y, Z) v tọa đ tr c đ a (B, L, H) Y Z  Ne2 sin B tgL  ; tgB  ; R X Trong đó: Z a.e2 ; tgB0   R R 1 e H X  N; cos B cos L R  X cos L  Y sin L (1.3) - Cơng thức tính chuyển tọa đ tr c đ a (B, L, H) v tọa đ vng góc phẳng (x, y, H) l3 2    y  m0 [ N cos B  N cos B (1 t )  6. l l5 2 4            N cos B (5 18 t t 14 58 t 13 64 t )  ] 120. Trong đó: t  tgB ;   e '2 cos2 B l = L ậ L0 ; L0 giá tr c a kinh tuyến tr c m0 h s biến dạng chiều dài kinh tuyến tr c, m0 = 0,9999 với múi chiếu 30, m0 = 0,9996 với múi chiếu 60 X0 chiều dài cung kinh tuyến tính từ xích đạo đến điểm có độ vĩ B S Đ L I KH NG CH THI CÔNG Nơng b mặt Elipxoid tham chi u cho đ cao Elipxoid xấp x đ cao trung bình c a khu v c xơy d ng cơng trình Kích th c m i c a Elip đ - Bán tr c l n: c xác đ nh nh sau: a  a0  H m - Bán tr c bé: b  a  e2 - Tâm sai: e = const B NG SO SÁNH K T Q A STT Cạnh GPS.09-PL.04 S gia tọa độ trước tính chuyển X (m) Y (m) S gia tọa độ sau S (m) -41.748 1428.450 1429.060 tính chuyển    X (m)  Y (m) _ S ( m) Chênh l ch dS (m) -41.755 1428.724 1429.334 -0.274 GPS.09-PL.01 1463.484 1073.304 1814.874 1463.766 1073.510 1815.224 -0.350 GPS.09-PL.02 2182.128 -1960.200 2933.269 2182.550 -1960.572 2933.831 -0.562 GPS.09-GPS.12 808.944 -2064.837 2217.643 809.100 -2065.230 2218.066 -0.423 PL.01-PL.02 718.644 -3033.504 3117.466 718.783 -3034.082 3118.061 -0.595 654.540 3138.141 3205.675 654.666 3138.741 3206.288 -0.613 GPS.12-PL.01 GPS.12-PL.02 1373.184 GPS.12-PL.03 PL.02-PL.03 104.637 1377.165 1373.450 104.658 1377.431 -0.266 463.062 -1181.533 1269.034 -0.243 -910.212 -1285.944 1575.480 -910.388 -1286.191 1575.784 -0.304 462.972 -1181.307 1268.790 lanhuongho0507@gmail.com Nêu ứng dụng PP định vị tuyệt đối, cho ví dụ Nêu ứng dụng phương pháp định vị tương đối Nêu ứng dụng phương pháp định vị DGPS ... n sai s - Sai s đồng hồ v tinh Sai s ph thuộc vào v tinh - Sai s qu đạo v tinh - Sai s t? ??ng n ly Sai s ph thuộc vào lan truyền t? ?n hi u - Sai s t? ??ng đ i lưu - Sai s đa đường d n - Sai s đồng... trừ giảm b? ?t sai s Độ x? ?c đ? ?t cỡ cm Đ nh v t? ?ơng đối t? ?nh Đo GPS t? ?nh (static) Đo GPS t? ?nh nhanh (Fast static) Phương pháp s? ?? dung tr đo pha s? ?ng t? ??i, thời gian đo đ dài để đ? ?t thay đổi c a... khiển trung t? ?m s trạm theo dõi s trạm m? ?t đ? ?t Trạm điều khiển trung t? ?m (MCS) có nhiệm vụ chủ yếu đoạn điều khiển, thu nhận toàn s? ?? liệu giám s? ?t vệ tinh t? ?? trạm theo dõi (MS) để t? ?nh t? ??n quỹ