ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài Khảo sát kết quả xử lý số liệu GNSS sử dụng lịch vệ tinh quảng bá và lịch vệ tinh chính xác

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài : Khảo sát kết xử lý số liệu GNSS sử dụng lịch vệ tinh quảng bá lịch vệ tinh xác Sinh viên thực hiện: Phạm Thanh Bình Mã số sinh viên : Lớp : Khoa : Giáo viên hướng dẫn: Hà Nội, 2022 LỜI CẢM ƠN Báo cáo tốt nghiệp chuyên ngành trắc địa với đề tài “Khảo sát kết xử lý số liệu GNSS sử dụng lịch vệ tinh quảng bá lịch vệ tinh xác” kết q trình cố gắng khơng ngừng thân giúp đỡ, động viên khích lệ thầy, bạn bè đồng nghiệp người thân Qua trang viết em xin gửi lời cảm ơn tới người giúp đỡ thời gian học tập - nghiên cứu đề tài vừa qua Em xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc thầy giáo trực tiếp tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu thông tin báo cáo cần thiết cho báo cao tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, khoa Bộ mơn tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt công việc nghiên cứu báo cáo tốt nghiệp      Người thực Phạm Thành Bình LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu báo cáo tốt nghiệp “Khảo sát kết xử lý số liệu GNSS sử dụng lịch vệ tinh quảng bá lịch vệ tinh xác” trung thực khơng có chép hay sử dụng để bảo vệ, báo cáo học vị Tất giúp đỡ cho việc xây dựng sở lý luận cho đề tài tốt nghiệp trích dẫn đầy đủ ghi rõ nguồn gốc rõ ràng phép công bố.Em xin chịu trách nhiệm toàn báo cáo tốt nghiệp Sinh viên Phạm Thành Bình MỞ ĐẦU Ngày xu tồn cầu hóa kinh tế thể giới, khoa học công nghệ phát triển cách nhanh chóng, cơng nghệ cao cơng nghệ thông tin, công nghệ sinh học, công nghệ nano, công nghệ hàng không vũ trụ trở thành mùi nhọn cho phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ đột biển nhiều quốc gia Công tác trắc địa thực chất xác định vị tri tất cá điểm tức xác định giá trị (x.y) (h), việc xác định xác điểm địi hỏi phải áp dụng thành tựu khoa học công nghệ, số cơng nghệ vệ tinh dẫn đường tồn cầu GNSS Hệ thống tinh dẫn đường toàn cầu GNSS đời giúp việc xác định vị trí điểm mặt đất cách dễ dàng., để nâng cao độ xác định vị GNSS cỏ nhiều phương ản chẳng hạn hạn chể ảnh hưởng tầng điện ly, tầng quyển, xây dựng mô hinh trọng trường trái đất với độ xác cao khu vực xác định, Việc sử dụng lịch vệ tinh quảng bá lịch vệ tình chinh xác đóng vai trị quan trọng cơng tác xử lý số liệu để đạt đo xác cao việc xác định vị trí điểm Vi vảy em xin phép chon để tài : “Khảo sát kết xử lý số liệu GNSS sử dụng lịch vệ tinh quảng bá lịch vệ tinh xác” làm đề tài tốt nghiệp DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac Chương QUY TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU LƯỚI GNSS 1.1 Quy trình xử lý sớ liệu lưới GNSS 1.1.1 Sơ đồ quy trình đo đạc thành lập lưới công nghệ GNSS Thiết kế lưới, chọn điểm, chôn mốc Lập lịch đo Thiết kế ca đo Đo đạc thực địa Định tâm cân máy Bật máy thu Đo cao ăngten Ghi sổ đo Ngày đo Người đo Số máy Tên điểm Cao máy Thời gian bật máy Thời gian tắt máy Đợi máy thu tín hiệu khoảng thời gian xác định Di chuyển máy thu Chuyển ca đo Cố định vài máy trạm gốc Hình 1.1 Sơ đồ quy trình đo đạc ngồi thực địa cơng nghệ GNSS DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 1.1.2 Quy trình sử lý lưới công nghệ GNSS Cài đặt phần mềm sử lý số liệu GNSS Trút số liệu đo đạc thực địa vào máy tính Nhập liệu thơ vào phần mến sử lý số liệu GNSS Lựa chọn phép chiếu hệ tọa độ cho phù hợp với vực sử lý Sử lý cạnh Phân tích liệu Khơng đạt Sử lý lại Đạt Tiến hành bình sai lưới Kiểm tra kết tính tốn bình sai Khơng đạt Đạt Kiểm tra Đo bổ xung Không đạt Đạt Lập báo cáo kỹ thuật Xuất liệu sang dạng định dạng khác Hình 1.2 Sơ đồ quy trình sử lý số liệu lưới GNSS DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 1.1.2.1 Cài đặt phần mềm sử lý số liệu GNSS Tùy theo nhu cầu người sử lý số liệu mà ta lựa chọn phần mềm xử lý cho phù hợp với mục đích sản phẩm đáp ứng nhu cầu cơng việc Hiện thị trường có nhiều phần mềm sử lý số liệu đo GNSS phải kể đến phần mềm thông dụng hãng Trimble (Mỹ) - Trimble Business Center - Trimble Total Control - Trimble Geomatic Office 1.1.2.2 Trút số liệu đo Các máy thu GPS loại đại chứa số liệu quan trắc vào nhớ trong, máy thu cũ lại ghi số liệu vào đĩa mềm từ Bước cơng tác xử lý số liệu đo công tác trút số liệu từ máy thu vào ổ đĩa cứng máy tính Việc trút số liệu thực nhờ phần mềm hãng chế tạo máy thu cung cấp ví dụ modul độc lập dùng trút số liệu GPload hãng Trimble Trimbl Geomatic Office, sử dụng modul trút số liệu Data Transfer cho máy thu R-3 Đối với máy thu hãng TOPCON sử dụng modul TOPCON LINK để trút số liệu Cần lưu ý tới cổng trút số liệu cáp trút số liệu Các máy thu GNSS hệ có cổng giao tiếp với máy tính qua cổng USB (hình 1.3) DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac Hình 1.3 Kết nối máy thu GPS với máy tính Một số máy GPS cũ Trimble 4600LS có cáp trút số liệu giao tiếp với máy tính qua cổng COM, nhiều máy tính hệ khơng có cổng COM, chủ yếu cổng USB Cần có chuyển đổi COM-USB trút số liệu cho loại máy thu Số liệu trút từ máy thu vào máy tính gồm trị đo pha L1 L1 L2, trị đo khoảng cách giả C1 C1, P1, P2 Với số máy thu kèm theo trị đo Doppler D1 D2 Trong tệp số liệu đo cịn có toạ độ gần (X,Y,Z) điểm đặt máy với số hiệu điểm, độ cao anten nhập từ khởi động máy (nếu có) Ngồi số liệu đo, số liệu trút vào cịn có tệp lịch vệ tinh quảng bá phục vụ cho tính tốn Có số máy thu khơng có thao tác vào tên điểm độ cao anten thực địa (như máy Trimble 4600LS) giai đoạn trút số liệu phải làm thủ tục Đối với máy thu nhập tên điểm trạm máy, độ cao anten thực địa, cần kiểm tra lại liệu vào Nếu phát thấy sai cần chỉnh sửa Độ cao anten nhập độ cao (True Vertical) nhập vào độ cao đo (Uncorrected Vertical) phù hợp với chủng loại anten cách đo quy định Khi đo cao anten cần đo xác đến 1mm nhập sai chủng loại anten sai kiểu đo cao anten gây sai số cỡ vài cm lớn kết cuối Trong trút số liệu cần có sổ đo bảng tổng hợp ghi chép trạm máy Việc trút số liệu vào thời gian bắt đầu, thời gian kết thúc toạ độ địa lý điểm đo để phát nhầm lẫn tên điểm Nói chung tệp số liệu đo thu cần lưu vào thiết bị trung gian USB, CD, Tốt nên có nhớ trung gian có dung lượng lớn để ghi số liệu đo sau trút nhằm bảo đảm an toàn liệu đo 1.1.2.3 Xử lý véc tơ cạnh Tùy thuộc vào phương pháp đo, đo tĩnh, tĩnh nhanh hay đo động, việc xử lý để tính cạnh thực dựa sở thời gian chung vệ tinh chung hai máy thu Khoảng thời gian chung đo tĩnh thể hình sau: DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 10 Hình 1.4 Nguyên tắc tính thời gian chung T4 T2 T1 T3 Máy thu Máy thu Trên hình 1.4 thể khoảng thời gian thu tín hiệu máy thu máy thu Δt Δt , đó: Δt =T 4−T ; Δt =T 3−T (1.1) đó: T1 T3 thời điểm bật tắt máy thu 2, T2 T4 thời điểm bật tắt máy thu Thời gian chung sử dụng để tính cạnh là: Δt (1−2)=T 3−T (1.2) Thời gian chung tính từ thời điểm máy thu bật lên đến thời điểm máy thu tắt hai máy ca đo Như thu tín hiệu nên đồng thời bật máy đồng thời tắt máy ca đo Khi tính cạnh, có vệ tinh có số liệu ghi hai tệp hai máy ca đo có giá trị tham gia tính cạnh Số vệ tinh chung mơ tả hình 1.5 Trong trường hợp này, máy thu nhận tín hiệu vệ tinh (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), cịn máy thu nhận tín hiệu vệ tinh (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) Số lượng vệ tinh chung tham gia tính cạnh gồm vệ tinh sau 3, 4, 5, 6, 7, Như vậy, cần phải bảo đảm cho máy thu ca đo, có số vệ tinh quan sát đồng thời nhiều tốt Để bảo đảm điều kiện cần lưu ý tới tình trạng che chắn tín hiệu trạm máy Khi chiều dài cạnh lớn (cỡ hàng trăm, hàng ngàn km) số vệ tinh chung DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 11 Vệ tinh quan trắc máy Vệ tinh quan trắc máy Hình 1.5 Số vệ tinh tham gia tính cạnh 1.1.2.4 Xử lý số liệu Trong trường hợp đo lưới việc xử lý số liệu đo kiểm tra chất lượng đo phải thực thường xuyên, lần ngày Không nên để dồn số liệu nhiều ngày đo xử lý Trong đo GPS thường xảy tượng trượt chu kỳ (Cycle Slip) tín hiệu Việc kiểm tra số liệu giúp phát hiện tượng trượt chu kỳ hiệu chỉnh Việc hiệu chỉnh thực máy thu thực mà thực q trình trút kiểm tra số liệu Việc kiểm tra chất lượng số liệu bước khởi đầu sử lý vectơ cạnh điều kiện dã ngoại trước kết thúc cơng việc ngồi thực địa Xử lý vector cạnh thực địa cho phép ta kết luận chất lượng đo trước kết thúc công việc Xử lý đo tĩnh: Các phần mềm cho phép xử lý nhiều tệp số liệu đo đồng thời để tính cạnh Thường thường số liệu đo ngày quy vào thư mục ổ đĩa cứng phần mềm xử lý lại để thư mục khác có đường dẫn để trương trình nhận xử lý Có dạng phần mềm sử lý là: 1- vectơ, 2- lời giải cho điểm Phần mềm xử lý vectơ cạnh trước sử dụng rộng rãi xong người ta thường xử dụng phần mềm xử lý nhiều điểm có số trường hợp điểm ca đo quan trắc bị hỏng số liệu tất điểm xử lý đồng thời, sai số điểm hỏng nằm tất vectơ sai số giữ lại Phần mềm xử lý vectơ đơn lẻ cho phép kiểm tra tốt cạnh sai hay điểm sai Điểm sai dễ dàng phát nhờ số liệu DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 45 Mạng lưới GPS hợp tác quốc tế (CIGNET) đưa vào hoạt động Cục Trắc địa quốc gia Mỹ với trạm theo dõi nằm vị trí trạm VLBI Hoạt động bắt đầu vào năm 1988 với trạm Bắc Mỹ, Châu Âu Nhật Bản Năm 1991, gần 20 trạm phân bố toàn cầu tham gia vào Ba năm sau 30 trạm tích hợp vào mạng lưới Năm 1990, Hội Trắc địa quốc tế định thành lập trung tâm dịch vụ GPS quốc tế, sau thực nghiệm kiểm tra hoạt động thường bắt đầu vào 1/1/1994 Mục đích trung tâm dịch vụ xác định quỹ đạo cho ứng dụng địa động lực địi hỏi độ xác cao IGS có quan trung tâm phịng thí nghiệm phản lực (JPL) Mỹ Năm 1999, mạng lưới theo dõi quỹ đạo dựa 220 trạm thu GPS phân bố khắp toàn cầu (hình 2.1) với tọa độ vận tốc liên quan tới ITRF Các trạm IGS thu thập khoảng cách mã hóa pha mang từ tất vệ tinh dùng máy thu hai tần số Tài liệu phân tích cách độc lập quan lưu trữ hàng ngày dạng trao đổi độc lập với máy thu phần mềm (RINEX) trung tâm số liệu khu vực tồn cầu Ngày nay, IGS thơng thường cung cấp quỹ đạo có chất lượng cao tất vệ tinh Các quỹ đạo dự báo có độ xác khoảng 1m sẵn sàng thời gian thực, trái lại quỹ đạo tính tốn lại đưa sau ngày tuần Độ xác lời giải cuối đánh giá ±5 cm Các tài liệu theo dõi nguyên thủy, tham số đồng hồ vệ tinh, tham số định hướng Trái đất (EOP) tài liệu khác thông tin tầng điện ly đối lưu ln ln sẵn sàng DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 46 Hình 2.1 Mạng lưới trạm thu GNSS trung tâm dich vụ GNSS quốc tế 2.1.3 Ảnh hưởng độ xác lịch vệ tinh đến kết đo GPS Sai số ΔX thành phần vectơ cạnh có độ dài l sai số ΔX lịch vệ tinh hệ gần theo biểu thức sau: l(m) l Δx(m )≈ ΔX (m)≈ ΔX ( m) d d (m) (2.13) đó: d khoảng cách gần vệ tinh bề mặt Trái đất Bảng cho thấy sai số vectơ cạnh định vị (m) phần triệu với độ dài vectơ cạnh khác chất lượng vệ tinh khác tính tốn theo cơng thức gần Bảng 2.4 Sai số lịch vệ tinh Sai số lịch vệ tinh Độ dài vectơ cạnh 2.5 m km 2.5 m 10 km mm 2.5 m 100 km 10 mm 2.5 m 1000 km 100 mm DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac Sai số vectơ cạnh (mm) DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 47 0.05 m km 0.05 m 10 km 0.05 m 100 km 0.2 mm 0.05 m 1000 km 0.2 mm Trước năm 1992, chất lượng lịch vệ tinh coi nguồn sai số hạn chế độ xác đo GPS trắc địa địa động học Từ tổ chức IGS đời vào hoạt động, sai số đo GPS gây chất lượng lịch vệ tinh khơng cịn đáng kể Với sản phẩm IGS cho phép xác định vectơ cạnh mạng lưới địa động học với độ xác mức vài mm khoảng cách lớn Một sản phẩm quan trọng lịch vệ tinh thông tin đồng hồ vệ tinh với độ xác cao Với nhiều phân tích tích việc sử dụng lịch vệ tinh xác xử lý liệu GPS độ xác cao cần thiết quan trọng, mạng lưới GPS địa động học có vectơ cạnh lớn để đạt kết tốt 2.1.4 Lịch vệ tinh dự báo Mục đích lịch vệ tinh dự báo cung cấp tài liệu với độ xác khơng cao giúp người dùng dễ dàng tìm kiếm vệ tinh máy thu đặt nhiệm vụ tính tốn đồ minh bạch Tài liệu niên giám cập nhật ngày quảng bá phần thông tin vệ tinh Thông tin niên giám chủ yếu chứa tham số hiệu chỉnh đồng hồ vệ tinh, quỹ đạo tất vệ tinh thể bảng 2.5 Tham số l biểu thị chênh lệch kinh độ nút thời điểm t0 kinh độ nút thời gian thiên văn Greenwich t 0, thời điểm bắt đầu tuần GPS hành Bảng 2.5 Lịch vệ tinh dự báo Tham số ID WEEK Giải thích Số vệ tinh Tuần GPS hành DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 48 t0 Thời điểm chuẩn tính giây tuần hành √a Căn bậc hai bán trục lớn tính m e Độ lệch tâm M0 Khoảng cách góc trung bình thời điểm chuẩn Ω Sự lên trôi dạt nút lên giây δi Độ lệch độ nghiêng khỏi 0,3 lần nửa vòng ( l0 Kinh độ nút thời điểm tuần ω Argument điểm cận a0 Độ lệch đồng hồ vệ tinh tính giây a1 Độ trôi đồng hồ vệ tinh ¿ 540 Lịch vệ tinh dự báo đưa lên website trung tâm thông tin không gian chuẩn (http://www.navcen.uscg.gov/?pageName=gpsAlmanacs) website cục phòng vệ bờ biển Mỹ (http://www.navcen.uscg.gov/ftp/GPS/almanac/yuma) dạng YUMA Dưới đoạn tệp YUMA tuần 749 vệ tinh 01 ******** Week 749 almanac for PRN-01 ******** ID: 01 Health: 000 Eccentricity: 0.2616882324E-002 Time of Applicability(s): 503808.0000 Orbital Inclination(rad): 0.9605380230 Rate of Right Ascen(r/s): -0.7714607059E-008 SQRT(A) (m 1/2): 5153.638184 Right Ascen at Week(rad): 0.9331366920E+000 DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 49 Argument of Perigee(rad): 0.420017871 MeanAnom(rad): 0.3864538025E-002 Af0(s): 0.9822845459E-004 Af1(s/s): 0.3637978807E-011 week: 749 Trong ID: Số hiệu vệ tinh Health (tình trạng vệ tinh): 000 = dùng Eccentricity (độ lệch tâm): Lượng lệch quỹ đạo khỏi vòng trịn (quỹ đạo) Nó khoảng cách tiêu điểm chia cho chiều dài bán trục lớn Time of Applicability (thời gian áp dụng): Số giây quỹ đạo niên giám phát Orbital Incliantion (độ nghiêng quỹ đạo): Góc quỹ đạo vệ tinh mặt phẳng xích đạo (xấp xỉ 55 vệ tinh) Rate of Right Ascension (tốc độ lên nút): Tốc độ thay đổi độ đo góc lên SQRT(A) Square Root of Semi – Major Axis (căn bậc hai bán trục lớn): Khoảng cách tính từ tâm quỹ đạo tới điểm xa điểm gần Argument of Perigee: Độ đo góc dọc theo quỹ đạo đo từ nút lên tới điểm gần nhất, đo theo hướng chuyển động vệ tinh Mean Anomaly (độ lệch trung bình): Góc vượt qua kinh tuyến nút lên (giá trị – 180 độ - âm 180 độ) Nếu giá trị vượt 180 độ, lấy giá tị trừ đo 360 độ để tìm khoảng cách góc trung bình Khi vệ tinh qua điểm gần đầu hướng tới điểm xa nhất, khoảng cách góc trung bình dương Sau qua điểm xa nhất, khoảng cách góc trung bình âm điểm gần Af (0): Độ lệch đồng hồ vệ tinh tính giây Af (1): Độ trôi đồng hồ vệ tinh tính giây giây Việc rút tham số Kepler thời điểm quan sát t thu công thức: DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 50 M =M +n(t−t ) i=54 +δ i l=l +Ω(t−t )−Ω E (t−t ) −11 Trong Ω E=7292115 ,1467 10 (2.14) rad/s vận tốc góc quay Trái đất Ba tham số Kepler khác a, e, ω không thay đổi Chú ý công thức (2.14) số hạng thứ hai vế phải chứa tuế sai nút số hạng thứ ba biểu diễn thay đổi đồng thời gian thiên văn từ thời kỳ t Một đánh giá độ lệch đồng hồ vệ tinh cho bởi: s δ =a0 +a1 (t −t ) (2.15) 2.1.5 Lịch vệ tinh quảng bá Lịch quảng bá, cịn gọi lịch phát tín (broadcast ephemeris) hay lịch thiên văn quảng bá Cùng với thông tin đạo hàng, vệ tinh GPS theo chu kỳ phát lịch vệ tinh quảng bá vệ tinh Các tài liệu theo dõi quỹ đạo bổ sung đưa vào lọc Kalman quỹ đạo hoàn thiện dùng để ngoại suy Trạm điều khiển chịu trách nhiệm tính tốn lịch thiên văn gửi lên vệ tinh Lịch vệ tinh quảng bá phần thông tin vệ tinh Về bản, lịch vệ tinh quảng bá chứa thông tin chung, thông tin quỹ đạo, thông tin đồng hồ vệ tinh Các tham số khối thông tin quỹ đạo thời điểm chuẩn, sáu tham số miêu tả Ellip Kepler thời điểm chuẩn, ba số hạng hiệu chỉnh kỷ sáu số hạng hiệu chỉnh tính chu kỳ Các số hạng hiệu chỉnh tính tới ảnh hưởng nhiễu loạn gây tính khơng dạng cầu Trái đất, ảnh hưởng triều trực tiếp áp suất xạ Mặt trời Lịch vệ tinh quảng bá dùng khoảng thời gian miêu tả xấp xỉ tiếng đồng hồ (bảng 2.6) thể thông tin lịch Bảng 2.6 Lịch vệ tinh quảng bá Tham số ID Giải thích Số vệ tinh DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 51 WEEK Cuc Crc Cic Tuần GPS hành t0 Thời điểm chuẩn lịch thiên văn √a Căn bậc hai bán trục lớn E Độ lệch tâm M0 Độ lệch trung bình thời điểm chuẩn ω0 Argument điểm gần i0 Độ nghiêng l0 Kinh độ nút thời điểm tuần Δn Chênh lệch chuyển động trung bình i Tốc độ góc nghiêng Ω Tốc độ lên nút hoặc Cus Các hệ số hiệu chỉnh (Argunment điểm gần nhất) Crs Các hệ số hiệu chỉnh ( Khoảng cách địa tâm) Cis Các hệ số hiệu chỉnh (Độ nghiêng) tc Thời điểm chuẩn đồng hồ vệ tinh a0 Độ lệch đồng hồ vệ tinh a1 Độ trôi đồng hồ vệ tinh DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 52 a2 Độ trôi tần số đồng hồ vệ tinh Hiện tượng chuyển động nhiễu hình dạng Trái đất khơng hồn tồn trịn xoay, thủy triều xạ Mặt trời Để tính lịch vệ tinh thời điểm quan sát t, cần đại lượng sau tham số a e [√ ] μ + Δn (t−t ) a3 l=l +Ω(t−t )−Ω E(t−t ) ω=ω +C uc cos(2 u )+C uc sin(2 u ) r=r +C rc cos(2 u)+C rc sin(2u ) i=i +C ic cos(2 u )+C ic sin(2 u) M=M + (2.16) Trong u=ω0 + v argument vĩ độ Khoảng cách địa tâm r0 tính phương trình: r =a (1−e cos E)= a(1−e ) 1+e cos v với việc dùng a, e, E thời điểm quan sát Chú ý giá khối thông tin tham số đồng hồ vệ tinh cho phép tính toán sai số đồng hồ vệ tinh thời điểm quan sát t theo công thức: s δ =a0 +a1 (t −t c )+a (t −t c ) (2.17) Trong cơng trình nghiên cứu Remondi Hofmann Wellenhof (1989), cho thấy số quỹ đạo có độ xác cỡ m nhờ cập nhật ngày ba lần Máy thu nhận lịch vệ tinh quảng bá thơng tin đạo hàng, nhờ xác định tức thời vị trí vệ tinh quỹ đạo (tọa độ X,Y,Z vệ tinh) tốc độ vệ tinh hệ tọa độ WGS-84 Lịch vệ tinh quảng bá sử dụng rộng rãi công tác định vị dẫn đường, công tác đo đạc thông thường * Dạng số liệu RINEX DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 53 RINEX tệp số liệu đo GPS chuẩn hóa dạng ASCII, khơng phụ thuộc vào chủng loại máy thu Các phần mềm xử lý số liệu hãng chế tạo máy thu GPS khác có chức chuyển đổi số liệu sang dạng RINEX Theo quy chuẩn kỹ thuật xây dựng lưới toạ độ quốc gia (QCVN 04 - 2009 BTNMT) cho thấy tệp liệu chuẩn RINEX có file liệu thể dạng xxxx-ddd-s, đó: - xxxx chữ số cuối số hiệu điểm - ddd số thứ tự ngày năm (day of year) - s thứ tự ca đo ngày (session number) Chẳng hạn đo điểm tọa độ hạng III có số hiệu điểm 651442 vào ngày 031 tháng 02 tương ứng với ngày thứ 32 năm ca đo thứ hai ngày tên file 14420322.??? ??? phần mở rộng tên file phụ vào thiết bị đo Từ phiên 2.10 số liệu đo dạng RINEX có dạng xxxxddds.yyo, xxxxddds.yyn đó: - xxxxddds quy định - yy hai số cuối năm (ví dụ năm 2009 yy có giá trị 09) - ký hiệu file đo (observation) - n ký hiệu file lịch vệ tinh (navigation) Chú ý trình chuyển đổi số liệu đo gốc sang số liệu đo dạng RINEX phải đồng thời tiến hành cải độ cao ăngten đo thực địa độ cao thẳng đứng Sau đoạn tệp RINEX máy thu Trimble - R3 sau: DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 54 Các tệp số liệu giải thích sau: Các tham số đối đầu tệp đạo hàng: a0[giây] a1[giây /rad] a2[giây /rad2] a3[giây /rad3] b0[giây] b1[giây /rad] b2[giây /rad2] b3[giây /rad3] A0[giây] A1[giây / giây] tot[giây] WNt[tuần] DtLS[giây] Các tham số vệ tinh: prn yy mm dd hh mm sec af0[giây] af1[giây / giây] af2[giây / giây 2] IODE[giây] Crs[m] Cuc[rad] e Cus[rad] (A)1/2[m1/2] toe[giây] Cic[rad] W0[rad] Cis[rad] i0[rad] Crc[m] w[rad] Dn[rad/ giây] M0[rad] Wdot ( Ω˙ )[rad/ giây] idot ( ˙i )[rad/ giây] Code on L2 WN[tuần] L2 P data flag SV accuracy[m] SV Health TGD[giây] IODC[giây] Thời điểm phát(s) dự phòng dự phòng dự phịng DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 55 2.2 Lịch vệ tinh xác 2.2.1 Quá trình hình thành phát triển lịch vệ tinh xác Do tầm quan trọng lịch vệ tinh xác, từ năm 1980 tổ chức chuyên môn quốc tế quan tâm, hợp tác xúc tiến việc thiết lập lịch vệ tinh xác Không sản phẩm bàn bạc, thống tiêu chuẩn hoá, từ đầu lịch vệ tinh xác ký hiệu sp (Standard Product - sản phẩm tiêu chuẩn) Cũng nhiều sản phẩm số liệu GPS khác (tệp Rinex, ), việc tiêu chuẩn hố mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng người khai thác sử dụng Năm 1982 tổ chức thoả thuận triển khai thiết lập lịch vệ tinh xác Năm 1985, hệ thứ lịch vệ tinh xác cơng bố gồm sp1 ECF1, sp2 ECF2 Lịch sp1 dạng ASCII, bao gồm thành phần toạ độ thành phần vận tốc vệ tinh thời điểm định Không phải tất ứng dụng GPS đòi hỏi độ xác cao, bên cạnh sp1, lịch sp2 đưa vào sử dụng Lịch sp2 dạng ASCII, song bao gồm toạ độ vệ tinh Cấu trúc chi tiết lịch vệ tinh sp1, sp2 tham khảo Benjamin W R (1985, 1989, 1991) ECF1, ECF2 dạng nhị phân tương ứng với sp1 sp2, EF13 dạng nén ECF2 Năm 1989, công bố hệ thứ lịch vệ tinh xác Ngồi thơng số hệ 1, tệp lịch vệ tinh xác hệ bổ xung hiệu chỉnh đồng hồ nhằm nâng cao độ xác ứng dụng định vị (positioning) Quá trình hình thành, phát triển đặc điểm dạng lịch vệ tinh xác tổng hợp bảng 2.7 Quỹ đạo tiêu chuẩn hoá mang lại nhiều thuận lợi chuyển đổi lịch Cả hai dạng ASCII nhị phân đáp ứng chức này, song với dạng nhị phân đơn giản dạng độc lập với hệ điều hành máy tính Bảng 2.7 Quá trình phát triển lịch vệ tinh xác Thời điểm Nội dung 1982 Thống chủ Đặc điểm DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 56 trương, ý tưởng Công bố hệ I sp1 1985 ECF1 sp2 1989 1989 1998 Dạng ASCII, thành phần toạ độ vận tốc Dạng nhị phân, thành phần toạ độ vận tốc Dạng ASCII, thành phần toạ độ ECF2 Dạng nhị phân, thành phần toạ độ EF13 Dạng nén ECF2 Công bố hệ II Bổ xung thêm hiệu chỉnh đồng hồ, phục vụ cho ứng dụng định vị xác sp3 Dạng ASCII, thành phần toạ độ, vận tốc (tuỳ chọn), hiệu chỉnh đồng hồ ECF3 Dạng nhị phân, thành phần toạ độ, vận tốc (tuỳ chọn), hiệu chỉnh đồng hồ EF18 Dạng nén ECF3 sp3b Số liệu lịch sp3 (GPS) kết hợp với lịch GLONNAS Dạng ASCII, thành phần toạ độ, vận tốc, hiệu chỉnh đồng hồ độ xác đại lượng trên? Có loại: 2002 sp3c - Các thành phần độ xác phần đầu tệp, tương thích với sp3a phần mềm có trước - Từ cột 62-69: Sai số (standard deviation) vị trí - Hệ số tương quan (correlation) vị trí đồng hồ Việc cơng bố lịch vệ tinh xác IGS điều hành Số liệu quan trắc từ điểm IGS chuyển tới trung tâm sau để xử lý - Jet Propulsion Laboratory (JPL) - Scripps Institution of Oceanography DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 57 - National Geodetic Survey (NGS) - GeoForschungsZentrum (Berlin) - Center for Orbit Determination in Europe (University of Berne, Switzerland) - European Space Agency - Canada (EMR) Lịch vệ tinh xác cuối lời giải tổng hợp lời giải nhận từ trung tâm Lịch vệ tinh xác xác định sở: - Mơ hình xác cho tính chuyển hệ quy chiếu - Mơ hình xác biểu diễn ảnh hưởng dị thường tới vệ tinh điểm đo - Toạ độ xác ITRF điểm quan trắc vệ tinh - Phần mềm xử lý - Mơ hình sai số độ trễ khí hiệu - Mơ hình áp lực bão Mặt trời - Hệ thống điểm quan trắc liên tục với quy mơ tồn cầu, thu thập số liệu với chất lượng cao Bên cạnh cần cở sở tính tốn xử lý số liệu (mang tính thời gian thực) đủ mạnh Nhiệm vụ trung tâm quốc tế đề cập đảm đương Đối với chúng ta, nhiệm vụ khả thi thiết lập trạm đo liên tục, đáp ứng chuẩn quốc tế tham gia vào hệ thống lưới xử lý số liệu IGS 2.2.2 Cấu trúc lịch vệ tinh xác Mỗi phần mềm xử lý số liệu sử dụng dạng lịch vệ tinh định Khi xử lý số liệu GPS có sử dụng lịch vệ tinh xác cần nắm vững cấu trúc, đại lượng ý nghĩa chúng Về tổng quát, cấu trúc loại lịch vệ tinh xác chia làm hai phần: phần đầu tệp (header) phần thân tệp Phần đầu tệp gồm thông báo tổng quát loại lịch, quan phát hành, thời gian, loại vệ tinh, Phần thân tệp đại lượng liên quan trực tiếp tới lịch vệ tinh Tuỳ loại lịch mà DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac 58 đại lượng đặc trưng ý nghĩa chúng có khác Về nguyên tắc, quan phát hành lịch vệ tinh có thơng báo giải thích chi tiết cấu trúc lịch Từ ngày 29/1/2006, IGS bắt đầu phát hành lịch sp3c (http://www.airspace.us/sci.geo.satellite-nav/16 /), trình bày cách chi tiết cấu trúc tệp lịch (Hilla, S 2002b); loại lịch khác tìm hiểu cách tương tự Ở bảng thể đoạn thông tin lịch vệ tinh xác dạng ( *.sp3) Bảng 2.8 Một phần tệp lịch *.sp3 Bảng 2.9 Các mô tả cấu trúc tệp *.sp3 Hàng Mô tả Phiên lịch (c), loại lịch (P: vị trí hay V: vận tốc), thời gian, số record (192), mô tả số liệu sử dung (ORBIT: hỗn hợp số liệu DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac DO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xacDO.AN.TOT.NGHIEP.De.tai.Khao.sat.ket.qua.xu.ly.so.lieu.GNSS.su.dung.lich.ve.tinh.quang.ba.va.lich.ve.tinh.chinh.xac