Công nghệ xử lý sau

Với yêu cầu định vị là cần biết ngay vị trí anten GPS ở thực địa, tức là thu nhận dữ liệu, xử lý dữ liệu và cung cấp dữ liệu phải gần như đồng thời. Đây

được gọi là phương pháp xử lý dữ liệu thời gian thực (real time) vì đo và xử lý dữ liệu không tách rời nhau. Ngược lại, đo và xử lý dữ liệu tách biệt nhau thì gọi là xử lý dữ liệu sau (post processing). Xử lý dữ liệu sau thường được áp dụng khi cần xác định vị trí độ chính xác cao. Độ chính xác của các phương pháp đo và xử lý dữ liệu tương ứng được trình bày trong bảng 2.1[15].

Bảng 2.1. Các phương pháp đo, xử lý dữ liệu GPS và độ chính xác

Đo Thời gian xử lý Xử lý Độ chính xác Dẫn đường Tuyệt đối Thời gian thực Code Khoảng 10 m DGPS Phân sai Thời gian thực Code m

Đo tĩnh Tương đối Xử lý sau Pha mm - cm

Đo động Tương đối Xử lý sau Pha cm

Như vậy, công nghệ xử lý sau áp dụng cho cả đo tương đối tĩnh và đo tương đối động độ chính xác cao.

1. Đo tương đối tĩnh xử lý sau

Đo tương đối tĩnh xử lý sau thường được áp dụng để xây dựng các mạng lưới trắc địa yêu cầu độ chính xác cao. Trong mỗi ca đo (khoảng thời gian các máy GNSS tham gia đo đồng thời trên các điểm của lưới) có thể sử dụng 2 hay nhiều máy GNSS. Trong lưới GNSS, dựa trên gia số tọa độ của vec tơ

cạnh đo, người ta tính chuyền tọa độ từ điểm khởi tính (điểm có số liệu gốc hay gọi tắt là điểm gốc) đến các điểm cần xác định trong lưới, do đó độ chính xác của mạng lưới hầu như không phụ thuộc vào kết cấu đồ hình lưới.

Số liệu gốc cần thiết tối thiểu cho một lưới GNSS là toạđộ X,Y,Z (hoặc B,L,H) của 1 điểm trong lưới. Trong trường hợp cần xác định độ cao thuỷ

chuẩn cho các điểm trong lưới dựa vào mô hình geoid, cần có thêm độ cao thuỷ chuẩn của ít nhất một điểm. Thông thường, để bảo đảm độ tin cậy, người ta cần có đủ số lượng mốc khởi tính theo quy định của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về xây dựng lưới tọa độ [16].

Sau khi đo xong, các máy thu GNSS được trút số liệu và tính toán bình sai để cho kết quả. Phần mềm trút số liệu được hãng sản xuất đính kèm theo máy, thậm chí bao gồm cả phần mềm xử lý trị đo. Để có thể sử dụng một phần mềm xử lý số liệu đo cho các máy GNSS chủng loại khác nhau (và vì thế cấu trúc số liệu cũng khác nhau) người ta sử dụng các tập số liệu được chuẩn hóa về dạng ASCII- định dạng rinex. Các phần mềm xử lý số liệu của các hãng chế tạo máy thu GNSS khác nhau đều có chức năng chuyển đổi số

liệu đo sang dạng rinex.

Tùy theo các yêu cầu kỹ thuật và mục đích sử dụng, có thể lập phần mềm để xử lý số liệu từđịnh dạng rinex hay sử dụng các phần mềm xử lý số

của các hãng sản xuất máy. Phần mềm xử lý số liệu GNSS có thể chia làm 2 nhóm, đó là phần mềm thương mại và phần mềm chuyên dụng. Phần mềm thương mại được các hãng chế tạo máy thu thiết lập và chuyển giao kèm theo máy thu cho người sử dụng, phục vụ cho công tác xử lý số liệu đo GNSS. Thông thường phần mềm của hãng nào sẽ làm việc tương thích với chủng loại máy thu của hãng đó. Tuy nhiên, tất cả các phần mềm đều chấp nhận khuôn dạng dữ liệu rinex, do đó có thể sử dụng chung nhiều loại máy thu (của nhiều hãng) để xử lý số liệu đo. Các phần mềm thông hiện đang được sử dụng rộng hiện nay bao gồm: Trimble Business Center (TBC), Trimble Geomatic Office (TGO), Trimble Total Control (TTC),... của Hãng Trimble (Mỹ); Pinnacle của Hãng Topcon (Nhật Bản); Leica Geo Office (LGO) của hãng Leica (Thụy Sĩ) GNSS Solutions, GNSS Studio Office của Magellan và Thales,....[8], [13].

Phần mềm chuyên dụng còn gọi là phần mềm khoa học được các tổ

chức khoa học, như các trường đại học, các viện nghiên cứu,... thiết lập phục vụ cho các mục đích nghiên cứu khoa học, sử dụng để xử lý số liệu GNSS độ

chính xác cao. Một số phần mềm thuộc nhóm này như: Phần mềm GAMIT- GLOBK của Đại học Công nghệ Massachusetts (MIT) và Quỹ khoa học quốc gia Mỹ (NSF), phần mềm BERNESE của Viện Thiên văn, Đại học Bern Thụy Sĩ (AIUB), phần mềm GIPSY-OASIS của Cơ quan không gian vũ trụ Mỹ

NASA,... [4], [13], [15].

Tùy theo độ chính xác yêu cầu của mỗi công trình, số liệu GNSS được xử lý bằng các phần mềm khác nhau (phần mềm thương mại hoặc phần mềm khoa học).

Đo tĩnh là các phương pháp cho độ chính xác xác định vị trí điểm cao nhất. Độ chính xác đo tĩnh phụ thuộc độ dài của ca đo. Trên thực tế, tùy vào

Phương pháp đo tĩnh nhanh có thời lượng ca đo nhỏ hơn. Thời gian đo phụ

thuộc vào số lượng vệ tinh quan sát được. Chẳng hạn khi quan sát 5 vệ tinh thời gian đo kéo dài 20 phút, còn khi quan sát 6 vệ tinh thì thời gian quan sát là 10 phút với khoảng cách lớn nhất 10 km [17].

2. Công nghệđo động xử lý sau

Công nghệđo động xử lý sau được áp dụng trong trường hợp một máy GNSS đặt trên một điểm đã biết tọa độ (hiệu chỉnh trạm đơn) hay một số máy thu GNSS đặt trên một số điểm đã biết tọa độ (hiệu chỉnh mạng lưới) thu tín hiệu vệ tinh liên tục các khoảng thời gian ghi số liệu nhất định và tựđộng lưu số liệu vào máy thu. Các máy thu di động thu tín hiệu vệ tinh theo các khoảng thời gian ghi số liệu nhất định và tự động lưu số liệu vào máy. Sau khi kết thúc quá trình đo đạc, các tệp số liệu của các máy thu cố định được xử lý kết hợp với tệp số liệu của các máy thu di động để xử lý chung theo phương pháp hiệu chỉnh phân sai. Công nghệ đo động xử lý sau giống như các công nghệ

RTK (hay NRTK) và DGPS hay (WADGPS- State Space Domain), nhưng thay vì phát mô hình sai số cho các máy di động, công nghệđo động xử lý sau hiệu chỉnh tạo độ của các máy di động trực tiếp ở văn phòng bằng file số liệu ghi lại "vết" của máy di động.

Công nghệ đo động xử lý sau thường được thực hiện bằng các phần mềm, được các hãng chế tạo máy chuyển giao kèm theo máy di động và được

ứng dụng để xử lý số liệu thu thập thông tin địa lý ngoại nghiệp hay chỉnh lý giao thông. Các phần mềm thu thập thông tin địa lý ngoại nghiệp thông dụng như Terrasync, Trimble® GPScorrect™ của hãng Trimble (Mỹ),... Các phần mềm xử lý sau số liệu đo động thông dụng như GPS Pathfinder® Office, Trimble GPS Analyst dùng cho ESRI ArcGIS Desktop, GPS Pathfinder

Office [9], [18],... đều cho kết quả xử lý phân sai độ chính xác cao và xuất toàn bộ số liệu đã qua xử lý sang các phần mềm bản đồ và cơ sở dữ liệu GIS.