3.2. Ứng dụng GNSS-RTK trong quan trắc chuyển dịch cầu dây văng
3.2.1. Phương pháp định vị vệ tinh
GNSS - RTK là phương pháp đo GNSS động theo thời gian thực, kết quả đo cho giá trị tọa độ, độ cao tức thời của điểm quan trắc trên cầu. Nguyên lý hoạt động của phương pháp này gồm một máy tĩnh (Base) đặt tại một điểm đã biết tọa độ, độ cao hoặc được kết nối với điểm đã biết tọa độ, độ cao và một hoặc nhiều máy (Rover) đặt tại điểm cần xác định tọa độ, độ cao. Cả hai loại máy đồng thời thu tín hiệu từ vệ tinh. Tại trạm Base, máy có thêm thiết bị phát sóng Radio link hoặc sóng 3G liên tục phát ra tín hiệu cải chính, số cải chính này sẽ được truyền tới các máy di động nhằm mục đích hiệu chỉnh vị trí để đạt được độ chính xác cao. Phạm vi hoạt động của máy Rover so với máy Base lên tới 10km với sóng Radio link và lớn hơn với sóng 3G trong điều kiện thuận lợi.
Hình 3. 1: Ứng dụng phương pháp GNSS - RTK cho cầu dây văng [43]
Trong quan trắc chuyển dịch cơng trình cầu dây văng, phương pháp GNSS có một số ưu điểm so với các phương pháp đo đạc mặt đất như:
+ Tốc độ đo nhanh, cung cấp thường xuyên, liên tục số liệu chuyển dịch theo ba phương của cầu trong cả ngày lẫn đêm với thời gian thực. Các kết quả đo này góp
phần cung cấp các thơng tin có độ tin cậy cao, tức thời về phản ứng của kết cấu cầu dưới tác động của các yếu tố môi trường, của áp lực giúp các cơ quan quản lý kịp thời phát hiện, dự báo các yếu tố bất thường của cầu để từ đó có các biện pháp khắc phục. + Đặc biệt hệ thống GNSS còn theo dõi các ứng xử của cầu trong trường hợp đặc biệt (như bão lũ, thiên tai hoặc sự cố tai nạn nghiêm trọng) mà các phương pháp truyền thống khác không thể giám sát được.
+ Phương pháp GNSS giúp khắc phục hạn chế của các phương pháp truyền thống như không phải phân luồng giao thông, dừng xe.
+ Áp dụng GNSS trong quan trắc cầu đem lại hiệu quả kinh tế vì nó khơng tốn thời gian, đảm bảo an tồn cho nhân lực tham gia, không cần một lượng lớn nhân cơng, khơng cần sự thơng hướng, có thể tự động đo trong điều kiện khó khăn tại hiện trường đặc biệt là không bị giới hạn bởi chiều dài, chiều cao cơng trình.
Mặc dù có những ưu điểm như trên nhưng quan trắc chuyển vị bằng GNSS cũng có những hạn chế nhất định như: yêu cầu tại các trạm thu phải có sự thơng thống lên bầu trời, độ chính xác của kết quả đo phụ thuộc vào đồ hình vệ tinh và phương pháp tính tốn. Độ chính xác xác định độ cao tức thời của điểm đo không cao. Số lượng dữ liệu đo lớn, phương pháp lưu trữ, xử lý, phân tích dữ liệu quan trắc phức tạp.
Một số máy GNSS đo được phương pháp RTK được thể hiện trên Bảng 3.1
Bảng 3. 1: Một số loại máy thu GNSS
STT Loại máy Hãng
sản xuất Phương
Sai số phương ngang, phương đứng Tần số tối đa (Hz) 1 GMX902 GNSS Leica Ngang 10mm+ 1ppm 50 Thẳng đứng 20mm+ 1ppm 2 GMX910 Leica Ngang 8mm+ 1ppm 10 Thẳng đứng 15mm+ 1ppm 3 GMX30 Leica Ngang 8mm+ 1ppm 50 Thẳng đứng 15mm+ 1ppm 4 GRX1 Sokkia Ngang 10mm+1ppm 20 Thẳng đứng 15mm+1ppm
STT Loại máy Hãng
sản xuất Phương
Sai số phương ngang, phương đứng
Tần số tối đa (Hz)
5 GRX2 Sokkia Ngang 10mm+1ppm 20
Thẳng đứng 15mm+1ppm
6 HiPerV Topcon Ngang 10mm+1ppm 20
Thẳng đứng 15mm+1ppm
7 HiPerSR Topcon Ngang 10mm+1ppm 20
Thẳng đứng 15mm+1ppm
8 GRS- 1 Topcon
Ngang 10mm+1ppm
100
Thẳng đứng 15mm+1ppm
9 NET-G3A Topcon Ngang 10mm+1ppm 100
Thẳng đứng 15mm+1ppm 10 R8s Trimble Ngang 8mm + 1ppm 20 Thẳng đứng 15 mm + 1 ppm 11 R9s Trimble Ngang 8mm + 1ppm 20 Thẳng đứng 15 mm + 1 ppm 12 R10 Trimble Ngang 8 mm + 1 ppm 20 Thẳng đứng 15 mm + 1 ppm