D. Một số loại thiết bị kỹ thuật DGPS sử dụng dải tần UHF và VHF
B. RADIO LINK
4.4. Trang bị các thiết bị thu GPS và DGPS
Việc trang bị các thiết bị thu GPS và DGPS cũng phải tuỳ thuộc vào yêu cầu và mục đích sử dụng, tính kinh tế mà trang thiết bị máy GPS và DGPS.
Các hãng sử dụng các máy thu DGPS cũng nên đồng bộ việc trang bị máy thu DGPS . Nhu ta đã biết các máy thu DGPS của Tổng cục địa chính sử dụng các máy thu của hãng Trimble .Vì vậy các ngành khác cũng nên quan tâm tới vấn đề này .
Ngày nay các máy thu GPS và DGPS đã tổ hợp hai máy thu này thành một máy duy nhất có thể thu đợc cả GPS và DGPS.
Hiên nay có nhiều hãng sản xuât các thiêt bị GPS và DGPS cùng với sự tăng nhanh các đối tợng sử dụng cho nên vấn đề giá cả cho các dịch vụ này (GPS và DGPS ) cũng giảm đang kể va co một số đã miễn phí hoàn toàn.
Để giải quyết vấn đề ứng dụng GPS và DGPS vào các hoạt động dân sự và quân sự một cách có hiệu quả và tiết kiệm. Cần nghiên cứu và lựa chọn thiết bị đảm bảo yêu cầu nhiệm vụ có số kênh cực đại từ 10 đến 12 kênh, dùng đợc cả việc thu GPS và DGPS là tốt nhất.
Qua nghiêm cứu chúng ta thấy rằng công nghệ GPS là hệ thống địng vị toàn cầu đã đợc sử dụng rộng rãi. Khi hệ thống GPS ra đời nó đánh dấu sự phát triển đáng kể của khoa học định vị dẫn đờng . Nó cho phép con ngời tiến xa hơn về sự khám phá thế giới cũng nh đem lại kết quả to lớn trong mọi hoạt động , mọi ngành ứng dụng GPS. Mặc dù vậy đối với GPS vấn còn chịu ảnh hởng của nhiều nguồn tác động gây nên sai số định vị dẫn đờng . Vì vậy ngời ta đa ra kỹ thuật DGPS , đây là kỹ thuật mới hiện đại, với phơng pháp biến điệu tín hiệu là MSK đảm bảo độ tin cậy và độ chính xác cao(≤ 1m ). DGPS là hệ thống địng vị toàn cầu có sửa phân sai có nghĩa là trên cơ sở chọng một trạm chuẩn Beacon (đã biết chính xác vị trí toạ độ )sẽ thu tín hiệu từ các vệ tinh GPS và tính ra khoảng cách, các thông số cần thiết so sánh với số liệu đã biết để tính ra các phân sai một cách tức thì và gửi các phân sai này tới các trạm ứng dụng (Rover).Tại các trạm Rover căn cứ vào các phân sai sẽ tính ra các số liệu địng vị chính xác. Qua thực nghiệm và lý thuyết ngời ta tính đợc lợng phân sai trong vòng ≤ 500 km là tơng đơng nhau .
DGPS là hệ thống địng vị cho độ chính xác cao làm việc liên tục ổn định, phạm vi bao quát rộng lớn. Do đó nó đợc ứng dụng rộng rãi trong các hoạt động của cuộc sống : Từ hoạt động đo đạc bản đồ , hoạt động du lịch , thám hiểm , thăm đo đến kỹ thuật xác định đờng bay của hàng không và không quân, xác địng vị trí của các tầu thuyền , điều khiển vũ khí , chỉ thị mục tiêu …
Qua quá trình nghiên cứu luận văn này đã thu đợc kết quả nh sau: 1. Nghiên cứu lịch sử phát triển của các phơng pháp định vị.
2. Nghiên cứu công nghệ DGPS và khả năng ứng dụng của DGPS cho nớc ta 3. Thấy đợc rằng nớc ta nên thiết lập mạng DGPS gồm các trạm phát cải chính phủ sóng toàn bộ nớc ta cả trên không, trên đất liên và trên mặt biển.
4. Các trạm cảI chính này đợc thiết lập thành mạng và có một trạm điều khiển trung tâm đặt tại Hà Nội.
Kỹ thuật DGPS là một vấn đề rất rộng ví thời gian có hạn nên em không thể nghiên cứu hết đợc.Trọng quát trình nghiên cứu không tránh khỏi những sai sót rất mong đợc sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo của các thầy giáo và các ban đồng nghiệp .
Một lần nữa em xin chân thành cám ơn sự hớng dấn tận tình của thầy giáo Đào Đức Kính cùng toàn thể các thầy trong tổ môn đã giúp em hoàn thành bài nghiên cứu này.
Xin chân thành cám ơn !
1. Tổng quan về các hệ thống vệ tinh quốc tế và ứng dụng cho Việt Nam (Khoa học Công nghệ )
2. Đề tài nghiêm cứu khoa học : Khai thac ứng dụng công nghệ MSK - DGPS trong đo đạc biển .
(Tổng cục địa chính)
4. Series 4000 Recceiver Reference
(Trimble)
5. RTCM Recommended Standards for Differential NAVSTAR GPS Service. 6. Các trang Web site :
a. http://www.LMX400DGPSNAVIGATIONRIECEIVERS b. http://www.GPSworld_DGPSAntenaforLaptaps c. http://www.Differential_GPS d. http://www.edu_observatory.org/gps/dgps.html e. http://www.Trimble.com f. http://www.Omnistar.com
Trờng đại học hàng hải Việt Nam Khoa điện - điện tử tầu biển
Bộ môn điện tử viễn thông
luận văn tốt nghiệp
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Duy
Giáo viên hớng dẫn : PGS. TS. Đào Đức Kinh
Trờng đại học hàng hải Việt Nam Khoa điện - điện tử tầu biển
Bộ môn điện tử viễn thông
luận văn tốt nghiệp
Tên đề tài:
nghiên cứu hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu vi sai dgps
(Differential Global positioning system)
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Duy
Lớp : ĐTV - K39 - ĐH
Hà Nội, 2002
MụC LụC
Chơng II...5
Tổng quan về các hệ thống định vị...5
2.1. Các hệ thống định vị dẫn đờng trớc khi có hệ thống GPS ...5
2.1.1 Hệ thống định vị Radio (Radio navigation system)...5
2.1.1.1 Hệ LORAN_C :...5
2.1.1.2 Hệ thống CHAYKA và LORAN/CHAYKA :...5
2.1.1.3 Hệ thống DECCA...6
2.1.2 Hệ thống TRANSIT:...6
2.2. Hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System )...6
2.2.1. Hệ thống NAVSTA...7
2.2.2 Hệ thống định vị toàn cầu GLONASS...11
2.2.3. Hệ thống định vị toàn cầu cải chính phân sai (Differential GPS).. 12
Chơng III...13
Công nghệ DGPS...13
3.1. Cơ sở lý thuyết:...13
3.2. Nguyên lý đo DGPS ...14
3.3 Phơng pháp điều chế,định dạng Format số hiệu và các loại thông báo (Message type) đợc gửi đi trong tín hiệu cải chính phân sai...18
3.3.1 Phơng pháp điều chế...18
3.3.2. Định dạng Format số liệu...18
3.3.3. Các loại thông báo (Massage type )...19
3.3.3.1 Loại thông báo 1 (Massage Type 1). Cải chính phân sai DGPS (Differrential GPS Corrections) ...20
3.3.3.2. Thông báo 2 (Massage type 2 ) Delta Differential GPS Correction. ...22
3.3.3.3. Thông báo 3 (Massage type 3) Thông báo của trạm Refrence...23
3.3.3.4. Thông báo 5 (message Type 5) là chùm vệ tinh khoẻ (Constellation Heath)...24
3.3.3.5. Thông báo 16 (Message Type 16) thông báo đặc biệt...25
3.4. Các phơng pháp đo DGPS...26
3.4.1. Kỹ thuật MSK – DGPS với các trạm Beacon...26
3.4.1.1. Yêu cầu chung của một trạm Beacon Control là:...26
3.4.1.2. Hệ thống antena bao gồm các phần chính sau: ...27
3.4.1.3. Hoạt động của máy GPS Monitor tại trạm Beacon Control...30
3.4.2. Chức năng báo động và thông báo (Alams and message) của RSIM...31
3.4.3. Phơng pháp DGPS diện rộng (Wide area Differential GPS – WADGPS) ...38
3.4.4. Kỹ thuật DGPS truyền thông giải tần số cao UHF hoặc VHF...40
C. Các tính năng kỹ thuật DGPS sử dụng dải tần số UHF và VHF. ....43
D. Một số loại thiết bị kỹ thuật DGPS sử dụng dải tần UHF và VHF...46
3.4.5. Các nguồn sai số tác động đến độ chính xác DGPS...46
3.4.5.1. Sai số SA (Selectice Availalility)...46
3.4.5.2 Sự trễ do ảnh hởng của chiết xuất của tầng Ion trong khí quyển....47
3.4.5.3. Sự trễ tín hiệu do ảnh hởng chiết quang của tầng đối lu...47
3.4.5.4. Sai số quỹ đạo vệ tinh...47
3.4.5.5. Sai số về đồng hồ vệ tinh...48
3.4.5.6. Sai số của đồng hồ máy thu GPS...48
3.4.5.7. Sai số do ảnh hởng của hiện tợng đa tuyến...48
3.4.5.8. Độ chính xác do ảnh hởng của đồng hồ vệ tinh (hay con gọi là sự phân tán độ chính xác )...48
3.4.6 Một số thiết bị ứng dụng công nghệ DGPS ở Việt Nam...50
3.4.6.1. Thiết bị đồng bộ DGPS sử dụng dải tần số cao VHF hoặc UHF ....50
A. Cấu hình trạm tĩnh :...50
B. Cấu hình trạm động...51
3.4.6.2 Cấu trúc và tính năng kỹ thuật các thiết bị dùng trong công nghệ cải chính DGPS giải tần số cao...52
A. Máy thu định vị DGPS cải chính...52
B. RADIO LINK ...52
Chơng IV :...57
Một Số ý kiến kiến nghị để thiêt lập mạng DGPS tại Việt Nam....57
4.1. Xu hớng và tình hình phát triển của mạng DGPS trên thế giới:....57
4.1.1 Xu hớng phát triển...57
4.2. Những lợi ích và ứng dụng của mạng DGPS ở Việt Nam...58
4.2.1 Đạo hàng...59
4.2.2 Thời gian chính xác ...59
4.2.3. Lập bản đồ địa hình...59
4.2.4. Đối với mục đích quân sự...59
4.2.5. Nghiên cứu khoa học ...60
4.3. Một số ý kiến, kiến nghi để thiết lập mạng DGPS ở Việt Nam...60
4.3.1. Đặc điểm địa hình và hoạt động...60
4.3.1.1 Trớc tiên ta có thể xem xét lợi ích của GPS và DGPS trên cơ sở đặc điểm địa hình đất nớc...60
4.3.1.2 Về khí tợng...61
4.3.2 Một số yêu cầu đề xuất ứng dụng DGPS ...61
4.3.3 Triển khai lắp đặt hệ thống DGPS ở Việt Nam...61
4.4. Trang bị các thiết bị thu GPS và DGPS...63
Chơng V : Kết luận...63