1.2.4.1 Sai số của ñồng hồ
Sai số ñồng hồ gồm ñồng hồ trên vệ tinh, ñồng hồ trong máy thu và sự
không ñồng bộ giữa chúng gây ra sai số của ñồng hồ trong kết quả ño GPS.
ðặc biệt là trong ñịnh vị tuyệt ñối sai số này có giá trị tương ñối lớn.
Các vệ tinh ñược trang bịñồng hồ nguyên tử có ñộ chính xác cao, tính
ñồng bộ về thời gian giữa các ñồng hồ vệ tinh ñược giữ trong khoảng 20 nano giây. Còn các máy thu GPS ñược trang bịñồng hồ thạch anh chất lượng cao (1 phần 104) ñặt bên trong.
Chúng ta biết rằng vận tốc truyền tín hiệu khoảng 3.108m/s, nếu sai số ñồng hồ thạch anh là 10-4s thì sai số khoảng cách tương ứng là 30 m, nếu
ñồng hồ nguyên tử sai 10-7s thì khoảng cách sai 3 m.
Với ảnh hưởng như trên, người ta ñã sử dụng nguyên tắc ñịnh vị tương
ñối ñể loại trừảnh hưởng của sai sốñồng hồ.
1.2.4.2 Sai số quỹ ñạo vệ tinh
Chúng ta ñã biết vệ tinh chuyển ñộng trên quỹñạo xung quanh trái ñất chịu nhiều sự tác ñộng như ảnh hưởng của sự thay ñổi trọng trường trái ñất,
ảnh hưởng của sức hút mặt Trăng, mặt Trời,... Các ảnh hưởng trên sẽ tác ñộng tới quỹñạo của vệ tinh, khi ñó vệ tinh sẽ không chuyển ñộng hoàn toàn tuân theo ñúng 3 ñịnh luật Kepler. Sai số quỹñạo vệ tinh ảnh hưởng gần như trọn vẹn ñến kết quảñịnh vị tuyệt ñối, song ñược khắc phục về cơ bản trong ñịnh vị tương ñối hoặc vi phân.
ðể biết ñược vị trí của vệ tinh trên quỹ ñạo thì người sử dụng có thể
căn cứ vào lịch vệ tinh. Tùy thuộc vào mức ñộ chính xác của thông tin, lịch vệ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 24
- Lịch vệ tinh dự báo (Almanac): Phục vụ cho lập lịch và xác ñịnh quang cảnh nhìn thấy của vệ tinh tại thời ñiểm quan sát, lịch vệ tinh này có sai số khoảng vài km.
- Lịch vệ tinh quảng bá (Broadcast ephemeris): ðược tạo lập dựa trên 5 trạm quan sát thuộc ñoạn ñiều khiển của hệ thống GPS, hiện nay khi chếñộ
nhiễu SA ñã ñược bỏ thì lịch vệ tinh quảng bá có sai số khoảng từ 2-5 m. - Lịch vệ tinh chính xác: ðược lập dựa trên cơ sở các số liệu quan trắc trong mạng lưới giám sát và ñược tính toán nhờ một số tổ chức khoa học, loại lịch này cho sai số nhỏ hơn 0.5m.
1.2.4.3 Ảnh hưởng ñiều kiện khí tượng
Tín hiệu vệ tinh ñến máy thu ñi qua một quãng ñường lớn hơn 20.000km, trong ñó có tầng ñiện ly từñộ cao 50km tới ñộ cao 500km và tầng
ñối lưu từñộ cao 50km ñến mặt ñất. Khi tín hiệu ñi qua các tầng này có thể bị
thay ñổi (tán xạ) phụ thuộc vào mật ñộñiện tử tự do trong tầng ñiện ly và tình trạng hơi nước, nhiệt ñộ và các bụi khí quyển trong tầng ñối lưu.
Người ta ước tính rằng, do ảnh hưởng của tầng ñiện ly, khi ñịnh vị
tuyệt ñối có thể bị sai số khoảng 12m, còn ảnh hưởng của tầng ñối lưu có thể
gây sai số khoảng 3m.
Các vệ tinh GPS phát tín hiệu ở tần số cao (sóng cực ngắn) do ñó ảnh hưởng của tầng ñiện ly ñã ñược giảm nhiều, tuy vậy cần lưu ý tới ñặc tính của sóng cực ngắn là truyền thẳng và dễ bị che chắn.
Ảnh hưởng của tầng ñiện ly tỷ lệ với bình phương tần số, vì thế khi sử
dụng máy thu 2 tần sẽ khắc phục ñược ảnh hưởng này.
Tuy vậy, ở khoảng cách ngắn (<10km) tín hiệu tới 2 máy coi như ñi trong cùng môi trường, sai số sẽ ñược loại trừ trong các công thức tính hiệu tọa ñộ, do vậy ta nên sử dụng máy một tần, trong khi ñó nếu sử dụng máy hai tần có thể bị nhiễu, làm kết quả kém chính xác.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 25 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ðể khắc phục ảnh hưởng của tầng ñối lưu, người ta quy ñịnh chỉ sử
dụng tín hiệu vệ tinh có góc cao trên 15o (hoặc trên 10o).
Hiện nay người ta ñang sử dụng một số mô hình khí quyển, trong ñó có mô hình của Hopfield ñược dùng rộng rãi.
1.2.4.4 Sai số do nhiễu tín hiệu
Ăng ten của máy thu không chỉ thu tín hiệu ñi thẳng từ vệ tinh tới mà còn nhận cả các tín hiệu phản xạ từ mặt ñất và môi trường xung quanh. Sai số
này gọi là sai số do nhiễu tín hiệu. Tín hiệu vệ tinh tới máy thu có thể bị nhiễu do một số nguyên nhân sau:
- Tín hiệu bị phản xạ từ các vật (kim loại, bê tông) gần máy thu. - Tín hiệu bị nhiễu do ảnh hưởng của các tín hiệu sóng ñiện từ khác. - Máy thu GPS ñặt gần các ñường dây tải ñiện cao áp.
- Tín hiệu bị gián ñoạn do các vật che chắn tín hiệu.
ðể khắc phục sai số nhiễu tín hiệu, khi thiết kế ñiểm ño cần bố trí xa các trạm phát sóng, các ñường dây cao thế,... Không bố trí máy thu dưới các rặng cây.
1.2.4.5 Sai số do người ño
Người ño có thể phạm các sai lầm như: trong ño chiều cao anten, dọi
ñiểm ñịnh tâm không tốt, ñôi khi ghi nhầm chếñộño cao anten. ðể tránh các sai số này thì người ño GPS cần thận trọng trong ñịnh tâm và ño chiều cao anten.
Cần chú ý là sai số do ño chiều cao anten không những ảnh hưởng tới
ñộ cao của ñiểm ño mà còn ảnh hưởng tới vị trí mặt bằng.
Trong khi thu tín hiệu không nên ñứng vây quanh máy thu, không che ô cho máy.