Giáo trình định vị vệ tinh

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH - Chủ biên: TS Bùi Ngọc Hùng Tham gia: ThS Nguyễn Thị Mai Anh GIÁO TRÌNH ĐỊNH VỊ VỆ TINH (LƯU HÀNH NỘI BỘ) Quảng Ninh – 2021 LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, thông tin vệ tinh giới có bước tiến vượt bậc đáp ứng nhu cầu đời sống, đưa người nhanh chóng tiếp cận với tiến khoa học kỹ thuật Nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển ngày cao lĩnh vực quân sự, kinh tế, xã hội, số quốc gia tổ chức quốc tế giới xây dựng nên hệ thống định vị dẫn đường có độ xác cao để thay cho phương pháp truyền thống như: NAVSTAR - GPS, GLONASS, INMARSAT, GALILEO… Đối với lĩnh vực đo đạc đồ, hệ thống định vị toàn cầu có vai trị hữu hiệu nhờ vào khả định vị tọa độ điểm, dẫn đường làm tăng suất lao động, giảm chi phí, nâng cao chất lượng sản phẩm Vì vậy, giáo trình Định vị vệ tinh cung cấp kiến thức hệ thống định vị toàn cầu sử dụng máy đo, phương pháp xử lý số liệu phổ biến Hy vọng giáo trình tài liệu bổ ích cho việc học tập, nghiên cứu sinh viên ngành Kỹ thuật Trắc địa đồ Giáo trình bao gồm chương: Chương 1: Một số vấn đề sở trắc địa vệ tinh Chương 2: Hệ thống định vị toàn cầu GPS Chương Một số hệ thống định vị toàn cầu khác Chương 4: Ứng dụng GPS trắc địa Chương Xử lý số liệu đo GPS Tuy cố gắng, song chắn giáo trình cịn khiếm khuyết Nhóm tác giả mong nhận góp ý của bạn đồng nghiệp độc giả để chỉnh sửa cho giáo trình hồn thiện LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC Chương MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ SỞ CỦA TRẮC ĐỊA VỆ TINH 1.1 Lịch sử phát triển nhiệm vụ trắc địa vệ tinh 1.1.1 Khái niệm Trắc địa vệ tinh 1.1.2 Lịch sử phát triển trắc địa vệ tinh 1.1.3 Nhiệm vụ trắc địa vệ tinh 1.2 Các toán nguyên lý định vị vệ tinh 1.2.1 Các toán định vị vệ tinh 1.2.2 Các nguyên lý định vị vệ tinh 11 1.3 Các hệ tọa độ 13 1.3.1 Khái niệm hệ tọa độ 13 1.3.2 Hệ tọa độ 13 1.3.3 Hệ tọa độ Trái đất 15 1.3.4 Hệ tọa độ địa diện 18 1.3.5 Hệ quy chiếu trái đất sử dụng hệ thống định vị toàn cầu 20 1.3.6 Khung tọa độ Trái đất quốc tế ITRF 21 1.4 Các hệ thống thời gian 22 1.4.1 Khái niệm chung 22 1.4.2 Các hệ thống thời gian 23 1.5 Chuyển động quỹ đạo vệ tinh 25 1.5.1 Quỹ đạo không bị nhiễu 25 1.5.2 Quỹ đạo bị nhiễu 28 1.5.3 Lịch vệ tinh 28 Chương HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS 31 2.1 Cấu trúc hệ thống GPS 31 2.1.1 Hệ thống định vị toàn cầu 31 2.1.2 Tín hiệu vệ tinh GPS 35 2.1.3 Cấu trúc tín hiệu GPS 36 2.1.4 Code tựa ngẫu nhiên 38 2.2 Trị đo khoảng cách giả 38 2.2.1 Đo khoảng cách giả theo tín hiệu Code tựa ngẫu nhiên 38 2.2.2 Đo khoảng cách giả theo pha sóng tải 40 2.2.3 Đo khoảng cách giả theo tần số Doppler 43 2.3 Định vị tuyệt đối 43 2.3.1 Khái niệm định vị GPS tuyệt đối 43 2.3.2 Bài toán định vị GPS tuyệt đối khoảng cách giả 44 2.3.3 Đánh giá độ xác định vị 46 2.4 Định vị tương đối 52 2.4.1 Khái niệm định vị tương đối 52 2.4.3 Hiệu kép hai máy thu hai vệ tinh (Sai phân bậc hai) 54 2.4.4 Hiệu bội ba hai máy thu, hai vệ tinh hai thời điểm 55 2.4.5 Các dạng định vị GPS tương đối 56 2.5 Định vị GPS vi phân 57 2.5.1 Định vị vi phân trạm đơn 57 2.5.2 Định vị vi phân diện hẹp 59 2.5.3 Định vị vi phân diện rộng 59 2.5.4 Hệ thống trạm tham chiếu làm việc liên tục (CORS) 59 2.5.5 Một số ứng dụng DGPS 63 2.6 Các nguồn sai số đo GPS 64 2.6.1 Sai số phụ thuộc vào vệ tinh 64 2.6.2 Sai số phụ thuộc vào lan truyền tín hiệu 66 2.6.3 Sai số phụ thuộc vào máy thu 68 2.7 Máy thu GPS 69 2.7.1 Nguyên lý cấu tạo máy thu GPS 69 2.7.2 Phân loại máy thu 72 2.7.3 Các máy thu GPS công tác trắc địa 72 2.7.4 Chọn điểm thiết kế đo GPS 75 2.7.5 Đo tĩnh xử lý số liệu đo tĩnh 79 Chương 3: MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU KHÁC 89 3.1 Hệ thống Glonass 89 3.1.1 Cấu trúc hệ thống GLONASS 89 3.1.2 Đặc điểm hệ thống GLONASS 92 3.2 Hệ thống Galileo 92 3.2.1 Cấu trúc hệ thống GALILEO 92 3.2.2 Đặc điểm tín hiệu phương pháp định vị 94 3.3 Hệ thống Compass 95 3.3.1 Đoạn không gian 96 3.3.2 Đoạn mặt đất 97 3.3.3 Đoạn sử dụng 98 Chương ỨNG DỤNG CỦA GPS TRONG TRẮC ĐỊA 99 4.1 Ứng dụng GPS xây dựng mạng lưới trắc địa 99 4.1.1 Khái niệm lưới GPS 101 4.1.2 Phân cấp lưới GPS 102 4.1.3 Phân loại lưới GPS 103 4.2 Đo GPS động ứng dụng trắc địa đồ 103 4.2.1 Khái quát đo động 103 4.2.2 Công tác đo ngoại nghiệp 106 4.2.3 Xử lý số liệu đo động 109 4.2.4 Ứng dụng GPS trắc địa đồ 109 4.3 Ứng dụng GPS trắc địa cơng trình 111 4.3.1 Lập mạng lưới Trắc địa công trình 111 4.3.2 Đo mạng lưới quan trắc biến dạng chuyển dịch cơng trình 113 4.3.3 Đo vẽ thành lập mặt cắt đo tính khối lượng 116 4.3.4 Chuyển thiết kế thực địa 116 4.3.5 Ứng dụng GPS nghiên cứu địa động 117 4.4 Đo cao GPS 118 4.4.1 Cơ sở lý thuyết 118 4.4.2 Xác định dị thường độ cao theo số liệu trọng lực 119 4.4.3 Xác định dị thường độ cao theo số liệu đo song trùng GPS-Thủy chuẩn 120 4.4.4 Xác định dị thường độ cao mơ hình Geoid 123 Chương XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐO GPS 126 5.1 Quy trình xử lý số liệu lưới GPS 126 5.1.1 Trút số liệu 126 5.1.2 Xử lý cạnh 127 5.1.3 Bình sai lưới GPS 133 5.1.4 Chuyển đổi hệ tọa độ 137 5.2 Phần mềm xử lý số liệu lưới GPS 145 Chương MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ SỞ CỦA TRẮC ĐỊA VỆ TINH 1.1 Lịch sử phát triển nhiệm vụ trắc địa vệ tinh 1.1.1 Khái niệm Trắc địa vệ tinh Trắc địa vệ tinh môn học khoa học trắc địa, nghiên cứu việc quan sát vệ tinh phục vụ cho mục đích trắc địa Định vị vệ tinh việc xác định vị trí điểm mặt đất không gian việc quan sát vệ tinh Vệ tinh vật thể vũ trụ vệ tinh nhân tạo, chủ yếu sử dụng vệ tinh nhân tạo Trắc địa vệ tinh có phạm vi rộng lớn hơn, khơng dừng lại việc nghiên cứu Trái đất mà nghiên cứu vật thể vũ trụ Các trị đo không trị đo mặt đất mà trị đo mặt đất vệ tinh, vệ tinh vệ tinh 1.1.2 Lịch sử phát triển trắc địa vệ tinh Trắc địa khoa học cổ xưa Trái đất Từ xa xưa người Ai cập người Hy lạp biết sử dụng kết đo trắc địa vào việc phân chia vẽ đồ ruộng đất Cùng với phát triển kinh tế xã hội, phạm vi đo vẽ ngày lớn, yêu cầu độ xác đo vẽ ngày cao nên thiết bị đo, phương pháp đo phương pháp xử lý số liệu đo phải không ngừng phát triển Đến kỷ XVI lưới tam giác có lý thuyết hồn chỉnh ứng dụng châu Âu, đến đầu kỷ XX, lưới thiên văn - trắc địa mà cốt lõi lưới tam giác đo góc trở thành lưới khống chế toạ độ hầu khắp quốc gia giới Do nhiều nguyên nhân, cạnh lưới tam giác hạng cao có chiều dài trung bình 25 km Để liên kết điểm xa với khoảng cách lớn hơn, sau Đại chiến giới lần thứ II đời hệ thống Shoran Hiran độ xác đo khoảng cách thấp Trong thời kỳ để định vị biển hoang mạc người phải sử dụng chủ yếu phương pháp thiên văn Nhưng biết đo thiên văn bị hạn chế khoảng cách đo ngắm chịu ảnh hưởng lớn điều kiện thời tiết Tháng 10 năm 1957 Liên Xô (cũ) phóng thành cơng vệ tinh nhân tạo (VTNT) Trái đất (Spunhic-I) mở đầu kỷ nguyên chinh phục vũ trụ mở đầu kỷ nguyên trắc địa: đời chuyên ngành khoa học Trắc địa vệ tinh (TĐVT) Lúc đầu vệ tinh (VT) đưa lên quỹ đạo đóng vai trị mục tiêu cao, dùng phương pháp quan sát mặt đất để xây dựng lưới tam giác vệ tinh Đã có lưới trắc địa vệ tinh để tính tham số hình học vật lý Trái đất phạm vi toàn cầu Các giai đoạn trắc địa vệ tinh phân chia sau: 1.1.2.1 Từ năm 1958 đến năm 1970 Phát triển phương pháp quan trắc vệ tinh, tính tốn phân tích quỹ đạo vệ tinh Trong thời kỳ này, phương pháp quang học chụp ảnh phương pháp áp dụng chủ yếu để đo hướng đến vệ tinh Kết quan sát vệ tinh xác định hệ số hàm điều hòa trọng trường Trái đất, nhờ cơng bố mơ hình Trái đất 1.1.2.2 Từ năm 1970 đến năm 1980 Đây giai đoạn thực dự án khoa học Người ta đưa kỹ thuật để quan sát vệ tinh nhận tạo, có phương pháp đo khoảng cách laser đến vệ tinh đến Mặt trăng, phương pháp đo cao từ vệ tinh Trong thời kỳ này, Mỹ xây dựng hệ thống định vị toàn cầu TRANSIT dựa nguyên lý định vị Doppler, cịn Liên Xơ có hệ thống tương tự mang tên TSIKADA Đã cơng bố số mơ hình trọng trường Trái đất nâng cao GEM 10, GRIM Độ xác quan sát vệ tinh nâng cao nhờ có xét đến tượng địa động chuyển động quay Trái đất, chuyển dịch cực Trái đất, biến dạng vỏ Trái đất Trong thời kỳ kỹ thuật quan sát Doppler áp dụng rộng rãi trắc địa 1.1.2.3 Từ năm 1980 đến năm 1990 Đây giai đoạn ứng dụng mạnh mẽ kỹ thuật vệ tinh Trắc địa cao cấp, địa động học đo đạc Trong thời gian này, phát triển trắc địa vệ tinh theo hai hướng chủ yếu sau: - Hướng thứ mở rộng ứng dụng quan trắc vệ tinh Các phương pháp đo đạc vệ tinh ứng dụng rộng rãi để thay phương pháp đo đạc truyền thống Cụ thể ứng dụng công nghệ GPS thời gian giải có hiệu nhiều nhiệm vụ khác công tác trắc địa - đồ - Hướng thứ hai sâu nghiên cứu nâng cao độ xác định vị vệ tinh Nhờ phương pháp trắc địa vệ tinh thay phương pháp thiên văn truyền thống giám sát chuyển dịch cực Trái đất chuyển động quay Trái đất Bằng quan trắc vệ tinh, người ta đo đạc xác định biến dạng vỏ Trái đất quy mơ tồn cầu 1.1.2.4 Từ năm 1990 đến năm 2000 Đây thời kỳ phát triển dịch vụ trạm thường xuyên quốc gia quốc tế Trong thời gian này, hoạt động IERS IGS dựa mạng lưới trạm quan trắc thường trực kỹ thuật đo đạc khơng gian xác VLBI, LLR, SLR, GPS cung cấp thơng số định hướng Trái đất với độ xác cao, nhờ xây dựng khung quy chiếu quốc tế (ICRF) khung quy chiếu Trái đất quốc tế (ITRF) với độ xác cao Trong thời gian này, số trạm IGS thường trực toàn cầu nên đến 300 Cũng thời gian này, nhiều quốc gia xây dựng hệ thống trạm quan sát liên tục CORS hệ thống CORS Mỹ, CACS Canada SAPOS CHLB Đức, 1.1.2.5 Từ năm 2000 trở lại Sau 40 năm phát triển trắc địa vệ tinh, từ năm 2000 kỹ thuật tiếp tục phát triển Độ xác dạng lời giải không gian, thời gian nâng cao Trắc địa vệ tinh mở rộng ứng dụng khoa học thực tiễn sang lĩnh vực Trong thời gian phải kể đến số thành tựu sau: - Đưa vệ tinh CHAMP, GRACE GOCE lên quỹ đạo phục vụ quan sát trường trọng lực Trái đất với độ phân giải cao - Tiếp tục nâng cấp hệ thống vệ tinh đạo hàng toàn cầu GNSS với vệ tinh GPS hệ thuộc khối IIR, IIF, vệ tinh GLONASS - M, GLONASS - K vệ tinh thử nghiệm hệ thống GALILEO - Nâng cao độ xác quan sát Trái đất nhờ công nghệ rada vệ tinh độ phân giải cao SAR - Xây dựng hệ thống giám sát thường trực tai biến tự nhiên quan trắc mơi trường - Phát triển tích hợp công nghệ trắc địa không gian di chuyển (TIGO) để xây dựng hệ thống giám sát địa động lực Lịch sử phát triển trắc địa vệ tinh trải qua hai thời kỳ cơng nghệ, thời kỳ sử dụng vệ tinh thụ động để giải toán định vị theo phương pháp hình học thời kỳ sử dụng vệ tinh chủ động để giải toán định vị theo phương pháp động học Ở Việt Nam, ứng dụng công nghệ GPS trắc địa năm 1990, song khai thác có hiệu cơng tác xây dựng hoàn thiện mạng lưới thiên văn - trắc địa quốc gia Xây dựng lưới trắc địa biển, liên kết đất liền với hải đảo nằm xa đất liền Cơng nghệ GPS góp phần xây dựng sở liệu để hình thành hệ quy chiếu VN-2000 Bên cạnh ứng dụng GPS để đo đạc số mạng lưới nghiên cứu địa động khu vực đứt gẫy Sông Hồng, đứt gẫy Điện Biên - Lai Châu tham gia nước khu vực thực đo đạc nghiên cứu chuyển dịch vỏ Trái đất thuộc vùng Đông Nam Á 1.1.3 Nhiệm vụ trắc địa vệ tinh Từ lịch sử phát triển trắc địa vệ tinh, ta thấy nhiệm vụ trắc địa vệ tinh nhiệm vụ trắc địa cao cấp giải lý thuyết công nghệ Nhiệm vụ tổng quát trắc địa vệ tinh nghiên cứu quan hệ tương hỗ điểm bề mặt trái đất thiết bị đặt VTNT chuyển động trường trọng lực Trái đất đặc điểm trường trọng lực lý thuyết thiết bị liên quan đến trị đo từ mặt đất đến vệ tinh Nhiệm vụ diễn đạt cụ thể sau: - Xác định xác vị trí khơng gian điểm mặt đất, không gian quanh Trái đất phạm vị khu vực toàn cầu - Xác định trọng trường Trái đất yếu tố liên quan Ellipxoid trái đất, Geoid, địa hình mặt biển - Đo đạc mơ hình hóa tượng địa động 1.2 Các toán nguyên lý định vị vệ tinh 1.2.1 Các toán định vị vệ tinh Trắc địa vệ tinh môn khoa học nghiên cứu việc ứng dụng kết quan sát vệ tinh nhân tạo vệ tinh tự nhiên Trái đất vật thể vũ trụ khác để giải nhiệm vụ kỹ thuật trắc địa Để giải nhiệm vụ xác định vị trí điểm bề mặt Trái đất dựa vào quan sát vệ tinh, người ta đưa hai nguyên tắc nguyên tắc hình học nguyên tắc động học Trước người ta đưa lên quỹ đạo số vệ tinh nhân tạo đóng vai trị mục tiêu di động phát sáng chiếu sáng, nhờ trạm quan sát mặt đất ghi nhận vị trí chụp ảnh vệ tinh Bằng cách người ta tiến hành xác định vị trí điểm quan sát mặt đất mà khơng cần biết vị trí xác vệ tinh Các vệ tinh gọi vệ tinh thụ động, toán xác định trường hợp giải theo nguyên tắc hình học cịn gọi tốn hình học Trong bảng 1-1 thống kê số vệ tinh thụ động Bảng 1.1 Một số vệ tinh thụ động Vệ tinh Năm sử dụng Độ cao vệ tinh (km) ECHO-1 1960 - 1968 1600 ECHO-2 1964 - 1969 1200 PAGEOS 1966 - 1972 2800 - 5600 EXPLORER-19 1963 1300 EXPLORER-39 1968 700 - 2500 STARLETTE 1975 810 - 1100 LAGEOS 1976 5900 Phương pháp tam giác vệ tinh xây dựng dựa kết quan sát đồng thời vệ tinh thụ động Các trị đo trị đo hướng, đo khoảng cách từ điểm quan sát đến vệ tinh Thông qua trị đo hướng, trị đo khoảng cách đến vệ tinh, người ta xây dựng mạng lưới tam giác không gian liên kết điểm mặt đất Sau bình sai mạng lưới khơng gian, người ta tính chuyển tọa độ cho điểm mạng, đồng thời nhận vị trí vệ tinh thời điểm quan sát Trong trường hợp vị trí vệ tinh đóng vai trò điểm ngắm phụ trợ để tạo nên mạng lưới không gian Nhược điểm tốn hình học khơng thể thực định vị tuyệt đối tức thời mà thực định vị tương đối xử lý sau Trong 10 - Xuất hộp thoại - Kích chọn Antenna + Tại Point Name: đổi tên điểm - Kích chọn Point + Tại Point Name tiến hành đổi tên điểm theo tên điểm ghi File Name, ví dụ DT175, DT175C2, DT175C3 đổi thành DT175 - Kích chọn Antenna + Tại Manufactuner: Chọn máy đo (Ví dụ: Topcon) + Tại H(m): Nhập độ cao máy - Kích chọn Receiver + Tại Manufactuner: Chọn máy đo (VD: Topcon) 161 - Kích chọn OK Đồ hình lưới hiển thị Tắt hộp thoại Insert files into Project Xử lý cạnh a Xử lý theo tham số mặc định phần mềm - Vào Process>> Setting 162 + Kích chọn Parameter: Tại GPS Cutoff: 150 Tại GLN Cutoff: 150 + Kích chọn Advanced: Tại Edit Multiplier: 3.5 Tại Static: 1.8 b Xử lý cạnh - Vào Process>>Process Project - Kích chọn OK để tiến hành xử lý tất các cạnh 163 - Kết xử lý cạnh Những cạnh màu xanh cạnh xử lý đạt (Fixed), cạnh màu vàng cạnh chưa đạt (Float) sai số lớn Xử lý lại cạnh chưa đạt a Các giải pháp - Cách 1: Loại bỏ vệ tinh tín hiệu 164 + Kích chọn cạnh chưa đạt>>Chuột phải, chọn Scan + Kích chọn vệ tinh tín hiệu (VD: G2, G14, G22, G26)>>OK - Cách 2: Cài đặt lại tham số + Process>>Setting b Tiến hành xử lý lại: - Vào Process>>Process Project Thực xử lý lại đến tất cạnh đạt Ghi lại kết xử lý cạnh: Project\Reports 5.2.3.6 Bình sai lưới Fixed điểm gốc 165 - Kích chọn Point - Trong danh sách điểm mạng lưới kích chọn điểm gốc>>Chuột phải, chọn Fix (VD: điểm DT175 điểm DT184) - Tại điểm Fix, chuột phải, chọn Properties 166 - Kích chọn Control + Nhập tọa độ điểm gốc cách kích chọn: Control Coordinates + Nhập độ cao điểm gốc cách kích chọn: Elevation + Kích chọn Assign - Làm tương tự cho điểm gốc khác 167 Bình sai lưới - Vào Adjust>>3D Adjustment - Xuất hộp thoại, kích chọn National Biosed>> Ạdjust (Kích vài lần để bình sai) - Kích chọn Report >> OK để hiển thị kết 168 Kết bình sai Kết thu gồm 10 bảng 3D Network Adjustment User Name Coordinate System Project Datum Coordinate Units Distance Units Height Units Angle Units Trimble Employee Date & Time MAO KHE Zone VN2000 Geoid Model Meter Meter Meter Degrees 23:49:05 13/01/2013 MAO KHE EGM96 (Global) Adjustment in the National System Number of GPS Baselines 11 Number of Total Station Measurements Number of Control Points in National System Number of Adjusted Points Confidence level 1σ Significance Level for Tau Test 1.00 % Standard Error of Unit Weight 2.469 Number of Iterations Refraction Coefficient 0.140 Fixed Transformation Parameters WGS84->National: Parameter Value Scale 1.000001000 Rotation X -0.0093'' Rotation Y 0.0198'' Rotation Z -0.0043'' Translation X -191.9044m Translation Y -39.3032m Translation Z -111.4503m Baselines Input in WGS84 (Components and Std.Dev.) Observation DT175-GPS3 DT175-GPS4 DT184-DT175 σ 0.000000000 0.0000'' 0.0000'' 0.0000'' ΔXm σmm ΔYm σmm ΔZm σmm Solution -442.2110 14.9 -163.3853 20.2 84.1638 23.4 Double Diff / Fixed / Ln -563.9659 11.9 -191.4560 15.5 74.8961 10.1 Double Diff / Fixed / Ln 462.1857 7.7 99.2686 13.3 96.6585 8.2 Double Diff / Fixed / Ln 169 DT184-GPS3 DT184-GPS4 GPS2-GPS1 GPS3-GPS1 GPS3-GPS2 GPS4-GPS1 GPS4-GPS2 GPS4-GPS3 19.9860 -101.7839 -51.5295 -122.7859 -72.2261 -1.0053 50.5238 121.8205 10.4 28.6 9.3 13.1 134.0 10.6 28.1 25.8 -64.1649 -92.3186 1.4712 -53.9708 -56.8296 -25.9194 -27.2621 27.9910 18.0 40.6 16.9 18.0 158.5 14.4 42.0 42.9 180.7903 171.5236 -42.9086 57.2439 99.3638 66.4948 109.4908 9.2562 12.3 Double Diff / Fixed / Ln 17.1 Double Diff / Fixed / Ln 8.8 Double Diff / Fixed / Ln 14.5 Double Diff / Fixed / Ln 175.3 Double Diff / Fixed / L1 10.3 Double Diff / Fixed / Ln 36.8 Double Diff / Fixed / Ln 27.1 Double Diff / Fixed / L1 National Control Points Input (Plane Coord and Std.Dev.) Point σ Northing σ Easting Elevation σ DT175 2329869.1240m 0.0mm 382237.6780m 0.0mm 8.8640m 0.0mm DT184 2329762.2550m 0.0mm 382708.2370m 0.0mm 8.7390m 0.0mm Adjusted Baselines in WGS84 (Components and Std.Dev.) Observation ΔX σ ΔY σ ΔZ σ DT175-GPS3 -442.2066m 18.6mm -163.3952m 27.3mm 84.1532m 22.4mm DT175-GPS4 -563.9856m 21.6mm -191.4665m 29.1mm 74.8950m 18.8mm DT184-DT175 462.1976m 0.0mm 99.2231m 0.0mm 96.6389m 0.0mm DT184-GPS3 19.9909m 18.6mm -64.1721m 27.3mm 180.7921m 22.4mm DT184-GPS4 -101.7881m 21.6mm -92.2434m 29.1mm 171.5339m 18.8mm GPS2-GPS1 -51.5285m 21.7mm 1.4655m 35.6mm -42.9115m 20.5mm GPS3-GPS1 -122.7851m 23.8mm GPS3-GPS2 -71.2566m 31.1mm GPS4-GPS1 -1.0061m 20.8mm -25.9072m 28.9mm GPS4-GPS2 50.5224m 28.4mm -27.3727m 41.3mm 109.4109m 28.1mm GPS4-GPS3 121.7790m 23.5mm -53.9786m 33.0mm 57.2412m 26.0mm -55.4440m 46.3mm 100.1527m 32.3mm 28.0714m 33.3mm 66.4994m 21.1mm 9.2582m 24.5mm Baseline Residuals (Residuals and Standardized Res.) Observation DT175-GPS3 DT175-GPS4 DT184-DT175 DT184-GPS3 DT184-GPS4 Northing Stand Res Res -6.1mm -0.149 0.6mm 0.036 -1.5mm -0.080 4.6mm 0.239 -16.7mm -0.435 Easting Stand Res Res -1.4mm -0.041 21.9mm 1.042 1.6mm 0.081 -2.7mm -0.163 -17.5mm -0.377 170 Height Stand Red.No Res Res -13.8mm -0.260 2.14 -4.5mm -0.197 1.35 -50.8mm -1.501 3.00 -7.0mm -0.194 1.56 72.1mm 0.671 2.47 GPS2-GPS1 GPS3-GPS1 -0.6mm 0.2mm -0.048 0.009 GPS3-GPS2 358.6mm 1.012 GPS4-GPS1 GPS4-GPS2 GPS4-GPS3 -0.0mm -36.6mm -30.1mm -0.000 -0.696 -0.596 0.7mm 1.5mm 1325.2mm -2.7mm 33.0mm 16.8mm 0.069 0.092 -6.4mm -8.2mm -0.352 -0.229 0.50 1.21 -3.265 1263.8mm 3.207 2.91 -0.162 12.8mm 0.583 -127.3mm 0.305 83.6mm 0.628 -1.056 0.766 1.01 2.27 2.59 Adjusted Points in WGS84 (Cart Coordinates and Std.Dev.) Point σ X Y σ σ Z DT175 -1702660.7517m 0.0mm 5706020.6843m 0.0mm 2277658.3790m 0.0mm DT184 -1703122.9493m 0.0mm 5705921.4612m 0.0mm 2277561.7401m 0.0mm GPS1 -1703225.7435m 25.3mm 5705803.3105m 34.9mm 2277799.7734m 25.5mm GPS2 -1703174.2150m 32.1mm 5705801.8451m 46.9mm 2277842.6849m 31.7mm GPS3 -1703102.9584m 18.6mm 5705857.2891m 27.3mm 2277742.5322m 22.4mm GPS4 -1703224.7374m 21.6mm 5705829.2178m 29.1mm 2277733.2740m 18.8mm Adjusted Points in WGS84 (Geogr Coordinates and Std.Dev.) Point DT175 DT184 GPS1 GPS2 GPS3 GPS4 Latitude N 21° 03' 38.39925'' N 21° 03' 35.03344'' N 21° 03' 43.23544'' N 21° 03' 44.72613'' N 21° 03' 41.30456'' N 21° 03' 40.93094'' σ 0.0mm 0.0mm 22.6mm 28.8mm 18.9mm 18.3mm Longitude σ E 106° 36' 0.0mm 53.84691'' E 106° 37' 0.0mm 10.17135'' E 106° 37' 22.5mm 14.75392'' E 106° 37' 30.5mm 13.05809'' E 106° 37' 17.6mm 10.14358'' E 106° 37' 19.8mm 14.46384'' Height Elevation σ -16.8895m 8.8640m 0.0mm -16.9962m 8.7390m 0.0mm -9.6708m 16.0712m 38.6mm -9.3137m 16.4317m 49.8mm -14.7471m 10.9963m 30.5mm -10.6711m 15.0682m 30.8mm Adjusted Points in National System (Plane Coord and Residuals) Point Northing Easting Elevation DT175 2329869.1240m 382237.6780m 8.8640m DT184 2329762.2550m 382708.2370m 8.7390m GPS1 2330013.5816m 382842.3250m 16.0712m GPS2 2330059.7769m 382793.6910m 16.4317m GPS3 2329955.1378m 382708.8029m 10.9963m 171 Northing Easting Height Res Res Res 0.0mm 0.0mm 0.0mm 0.0mm 0.0mm -0.0mm N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A GPS4 2329942.7626m 382833.4481m 15.0682m N/A N/A Adjusted Points in National System (Plane Coord and Std.Dev.) Point Northing σ Easting σ Height Elevation N/A σ DT175 2329869.124m 0.0mm 382237.6780m 0.0mm -34.499m 8.8640m 0.0mm DT184 2329762.255m 0.0mm 382708.2370m 0.0mm -34.589m 8.7390m 0.0mm GPS1 2330013.581m 22.6mm 382842.3250m 22.5mm -27.264m 16.0712m 38.6mm GPS2 2330059.776m 28.8mm 382793.6910m 30.5mm -26.910m 16.4317m 49.8mm GPS3 2329955.137m 18.9mm 382708.8029m 17.6mm -32.344m 10.9963m 30.5mm GPS4 2329942.762m 18.3mm 382833.4481m 19.8mm -28.264m 15.0682m 30.8mm 10 Adjusted Points Error Ellipses Point Semimajor Axis Semiminor Axis DT175 0.0mm 0.0mm DT184 0.0mm 0.0mm GPS1 23.2mm 21.8mm GPS2 30.5mm 28.8mm GPS3 20.2mm 16.0mm GPS4 19.8mm 18.2mm Kiểm tra kết bình sai Angle 90.0° 90.0° -43.4° -86.0° -36.1° -83.5° 95% confidence radius 0.0mm 0.0mm 55.2mm 72.6mm 44.9mm 46.6mm Căn vào bảng bảng 10 kết bình sai để đánh giá sai số trung phương xác định thành phần tọa độ X, Y; độ cao H, sai số trung phương vị trí điểm: + Nếu sai số nằm giới hạn cho phép cấp hạng lưới ta xuất bảng thành tọa độ độ cao điểm mạng lưới GPS; + Nếu ngược lại chưa đạt, tiến hành xử lý lại cạnh Trong trường hợp khơng xử lý kết đo khơng đạt yêu cầu, phải tiến hành đo lại Ghi kết bình sai sau kiểm tra thấy đạt yêu cầu 5.2.3.7 Biên tập kết xử lý số liệu GPS theo quy định Theo quy định Bộ tài nguyên môi trường, kết xử lý số liệu GPS trình bày bảng Phần mềm GPSurvey 2.35 trước sau bình sai lưới kết xuất bảng theo quy định Nhưng số phần mềm xử lý số liệu GPS khác Trimble Total Control, Compass, chưa biên tập quy định Do vậy, sau bình sai lưới cần biên tập lại kết xử lý GPS 172 Hiện nay, có nhiều phần mềm hỗ trợ việc biên tập số liệu GPS Trong phạm vi giảng giới thiệu phần mềm DPSurvey 2.8 Các bước thực sau: Khởi động phần mềm DPSurvey - Chọn menu Xử lý lưới\Biên tập số liệu GPS Khi hiển thị bảng Biên tập kết bình sai GPS Biên tập kết bình sai GPS Tùy thuộc vào phần mềm xử lý số liệu GPS, trước hết lựa chọn dạng biên tập Trong giảng hướng dẫn bình sai phần mềm Trimble Total control nên chọn dạng biên tập TTC (Trimble) - Chọn đường dẫn lưu kết giải cạnh - Chọn đường dẫn lưu kết bình sai - Chọn đường dẫn lưu kết biên tập - Kích chọn cột cao độ địa phương Elevation - Kích chọn Biên tập TTC 173 Xuất kết biên tập Câu hỏi ôn tập chương Việc xử lý cạnh thực dựa sở nào? Chất lượng cạnh đánh giá theo tiêu nào? Quy trình xử lý số liệu GPS phần mềm Trimble Total Control? Các tiêu kỹ thuật đánh giá bình sai lưới GPS? Lập báo cáo kỹ thuật đo xử lý số liệu GPS 174 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Nam Chinh, Nội suy dị thường độ cao độ xác xác định độ cao công nghệ GPS, Đặc san khoa học cơng nghệ địa chính, 12-1997 Đỗ Ngọc Đường, Cơ sở trắc địa vệ tinh, Bài giảng cao học, Trường Đại học Mỏ địa chất, 1996 Đỗ Ngọc Đường, Đặng Nam Chinh, Bài giảng công nghệ GPS, Trường Đại học Mỏ địa chất, 2003 Phạm Hồng Lân, Cơng nghệ GPS, Bài giảng cao học trắc địa, Trường Đại học Mỏ địa chất, 1997 Báo cáo khoa học, Xây dựng hệ quy chiếu hệ toạ độ quốc gia, Tổng cục Địa Hà Nội, 1999 Phạm Hoàng Lân, Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ xác đo cao GPS điều kiện Việt Nam, Báo cáo tổng kết khoa học năm 2007 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, Tiêu chuẩn quy hoạch - khảo sát - trắc địa xây dựng, Nhà xuất Giao thông vận tải 175 ... công tác định vị điểm mặt đất không gian 1.2.2 Các nguyên lý định vị vệ tinh Trong định vị VTNT bao gồm nguyên lý định vị là: định vị tuyệt đối định vị tương đối Định vị tuyệt đối xác định vị trí... đích trắc địa Định vị vệ tinh việc xác định vị trí điểm mặt đất không gian việc quan sát vệ tinh Vệ tinh vật thể vũ trụ vệ tinh nhân tạo, chủ yếu sử dụng vệ tinh nhân tạo Trắc địa vệ tinh có phạm... trắc địa vệ tinh 1.1.3 Nhiệm vụ trắc địa vệ tinh 1.2 Các toán nguyên lý định vị vệ tinh 1.2.1 Các toán định vị vệ tinh 1.2.2 Các nguyên lý định vị vệ tinh