Chiều dài cạnh (km) Độ dài ca đo (phút) 0 - 1 10 - 30 1 - 5 30 – 60 5 – 10 60 – 90 10 - 20 90 - 120
Đây là phương pháp cho phép đạt độ chính xác cao nhất trong việc định vị tương đối bằng GPS có thể cỡ centimet, thậm chí milimet ở khoảng cách giữa hai điểm xét tới hàng chục và hàng trăm kilomet. Nhược điểm của phương pháp là thời gian đo kéo dài hàng giờ đồng hồ, do vậy năng suất đo thường không cao.
1.2.2.3. Đo tĩnh nhanh
Phương pháp này về bản chất giống như đo GPS tĩnh nhưng thời gian đo ngắn hơn. Gọi là đo nhanh- tăng tốc độ đo là do giải nhanh được số nguyên đa trị. Phương pháp đòi hỏi dữ liệu trị đo pha số tải và trị đo code. Phương pháp đo tĩnh nhanh với máy thu GPS 2 tần số có hiệu quả trên cạnh ngắn. Thời gian đo tĩnh nhanh thay đổi từ 8 đến 30 phút phụ thuộc vào số vệ tinh và đồ hình vệ tinh. Số vệ tinh hơn 4 đảm bảo trị đo dư với đồ hình vệ tinh phân bố đều sẽ hỗ trợ tìm nhanh số nguyên đa trị và giảm thời gian định vị.
1.2.2.4. Đo động
18
điểm so với điểm đã biết, trong đó tại mỗi điểm đo chỉ cần thu tín hiệu trong một vài phút. Theo phương pháp này, cần có ít nhất hai máy thu. Để xác định số nguyên đa trị của tín hiệu vệ tinh, cần phải có một cạnh đáy đã biết được gối lên hai điểm đã biết tọa độ. Sau khi đã xác định, số nguyên đa trị được giữ nguyên để tính khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu cho các điểm đo tiếp trong cả chu kỳ đo. Nhờ vậy, thời gian thu tín hiệu thời điểm đo khơng phải là một tiếng đồng hồ như trong đo tĩnh nữa mà chỉ là một vài phút trong phương pháp này.
Với cạnh đáy đã biết, ta đặt một máy thu cố định ở điểm đầu cạnh đáy và cho tiến hành thu tín hiệu vệ tinh trong suốt chu kỳ đo, máy này gọi là máy cố định. Việc làm này gọi là khởi đo, còn máy thứ hai gọi là máy di động. Tiếp đó cho máy di động lần lượt chuyển đến các điểm đo cần xác định, tại mỗi điểm dừng lại và thu tín hiệu trong một phút, cuối cùng quay trở lại điểm xuất phát là điểm cuối cạnh đáy để khép tuyến đo bằng lần thu tín hiệu thứ hai cũng kéo dài trong một phút tại điểm này.
Yêu cầu nhất thiết của phương pháp đo động là cả máy cố định và máy di động phải đồng thời thu tín hiệu liên tục từ 4 vệ tinh chung trong suốt chu kỳ đo. Vì vậy, tuyến đo phải bố trí ở khu vực thống đãng khơng để xảy ra tình trạng tín hiệu thu bị gián đoạn. Nếu xảy ra trường hợp này phải tiến hành khởi đo lại cạnh đáy xuất phát hoặc sử dụng một cạnh đáy khác được thiết lập dự phòng trên tuyến đo.
Phương pháp đo động cho phép đạt độ chính xác định vị khơng thua kém so với phương pháp đo tĩnh. Song nó lại địi hỏi khá ngặt nghèo về thiết kế và tổ chức đo để đảm bảo u cầu về đồ hình phân bố cũng như tín hiệu của vệ tinh.
Tùy thuộc vào thời điểm xử lý số liệu đo- xử lý ngay tại thực địa hay về nhà sau khi đo người ta chia là 2 dạng sau:
19
Hình 1.11: Sơ đồ phương pháp đo RTK
Cách đo này ngồi các máy thu vệ tinh cịn cần thêm hệ thống Radio Link truyền số liệu liên tục từ trạm cố định đến trạm di động và thiết bị xử lý dữ liệu gọn nhẹ. Số nguyên đa trị được xác định nhanh nhờ giải pháp khởi đo và được duy trì bằng cách thu tín hiệu liên tục từ tối thiểu 4 vệ tinh trong khi di chuyển máy thu đến điểm đo tiếp theo và thời gian đo các điểm này rất ít, chỉ cần một trị đo. Nếu việc theo dõi vệ tinh bị gián đoạn thì số nguyên đa trị sẽ mất và phải xác định lại. Do phải dùng Radio Link tryền số liệu nên tầm hoạt động của máy cũng bị hạn chế khoảng dưới 5 kilomet. Ngoài việc đo tọa độ điểm khống chế, chi tiết thực địa phương pháp này cịn có tính năng cắm điểm có tọa độ thiết kế trước ra ngồi thực địa và dẫn đường có độ chính xác cao.
b. Đo động xử lý sau:
Đây là phương pháp đo sử dụng máy đo giống như phương pháp GPS đo động xử lý tức thời để đo một loạt điểm định vị so với trạm tĩnh bằng cách di chuyển máy thu đến các điểm cần xác định tọa độ. Tọa độ của các điểm cần đo có được sau khi xử lý số liệu trong phịng do vậy khơng sử dụng thiết bị truyền số liệu Radio Link. Để có thể đo theo phương pháp này cần phải tiến hành việc khởi động đo xác định số nguyên đa trị bằng cách đo tĩnh trên một đoạn thẳng sau đó mới đến đo các điểm cần xác định tọa độ với thời gian
20
ngắn, tối thiểu đo hai trị đo. Trong quá trình di chuyển đến điểm cần đo máy đo di động cần phải thu tín hiệu liên tục tối thiểu từ 4 vệ tinh.
Nếu trong quá trình di chuyển đến các điểm cần đo tín hiệu của 1 trong 4 vệ tinh bị mất có nghĩa là số nguyên đa trị giải được qua phép khởi đo bị mất, do đó phải khởi đo lại bằng cách máy thu quay lại điểm đo trước đó hoặc đo tĩnh trên một cạnh mới. Tầm hoạt động của máy di động có thể đạt tới 50 km. Với kỹ thuật này máy thu di động có năng suất lao động cao hơn nhiều, rất phù hợp cho việc phát triển lưới khống chế đường chuyền, các điểm khống chế ảnh, đo chi tiết bản đồ địa hình.
1.3. Các nguồn sai số trong đo GPS
Trong định vị vệ tinh, các nguồn sai số được chia thành 3 nhóm: sai số do vệ tinh, sai số do sự lan truyền tín hiệu và sai số liên quan đến máy thu. Ngồi 3 nhóm nguồn sai số này cịn có các sai số do người đo ảnh hưởng đến kết quả đo GPS như: cân bằng máy, đo cao anten, đặt nhầm điểm… Các nguồn sai số trên đều có thể được khắc phục để đảm bảo độ chính xác cho kết quả đo GPS. Sau đây sẽ đi chi tiết về các nguồn sai số đó.