2.3.1. Tổng quan hệ thống GNSS
Hệ thống GNSS là một hệ thống định vị dẫn đường được triển khai vào những năm 70 của thế kỉ 20.Ban đầu nó được ứng dụng trong quân sự nhung sau đó nó dược ứng dụng trong mọi mặt của đời sống như kinh tế,xã hội… và đặc biệt trong ngành Trắc Địa-Bản Đồ. Với công nghệ GNSS các giai đoạn của đo đạc và thành lập bản đồ được rút ngắn đi đắng kể,giúp giảm bớt chi phí, nhân công, thời gian trong tổ chức sản xuất Trắc Địa Bản Đồ.
GNSS (Global Navigation Satellite System): là tên dùng chung cho các hệ thống định vị toàn cầu sử dụng vệ tinh như GPS (Hoa Kỳ), Hệ thống định vị Galileo (Liên minh châu Âu), GLONASS (Liên bang Nga) và Hệ thống định vị Bắc Đẩu (Trung Quốc). (Wikipedia).
GPS (Global Positioning System) dùng để chỉ hệ thống định vị toàn cầu do Bộ quốc phòng Mỹ thiết kế và điều hành. Bộ Quốc phòng Mỹ thường gọi GPS là NAVSTAR GPS (Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System). Mọi người đều có thể sử dụng GPS miễn phí. Vệ tinh đầu tiên của GPS được phóng vào tháng 2 năm 1978, vệ tinh gần đây nhất là vệ tinh GPS IIR-M1 được phóng vào tháng 12 năm 2005 (Wikipedia, 2006).
GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System, Hệ thống vệ tinh dẫn đường quỹ đạo toàn cầu do Liên bang Sô viết (cũ) thiết kế và điều hành.Ngày nay hệ thống GLONASS vẫn được Cộng hoà Nga tiếp tục duy trì hoạt động. Hệ thống GLONASS bao gồm 30 vệ tinh chuyển động trong ba mặt phẳng quỹ đạo (nghiêng 64.8 độ so với mặt phẳng xích đạo) xung quanh trái đất với bán kính 25.510 km (Yasuda, 2001).
GALILEO là một hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu được xây dựng bởi Liên Minh Châu Âu. GALILEO khác với GPS (Hoa Kì) và GLONASS (Liên Bang Nga) ở chỗ nó là một hệ thống định vị được điều hành và quản lí bởi các tổ chức dân dụng, phi quân sự.
HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ BẮC ĐẨU: là một dự án của Trung Quốc phát triển một hệ thống vệ tinh định vị độc lập. Tên gọi này có thể đề cập một hoặc cả hai thế hế hệ thống định vị của Trung Quốc. Hệ thống Bắc Đẩu đầu tiên, chính thức được gọi là "Hệ thống thử nghiệm định vị vệ tinh Bắc Đẩu", hay được gọi là "Bắc Đẩu 1", bao gồm 3 vệ tinh và có giới hạn bao trả và các ứng dụng. Nó đã được cung cấp dịch vụ chuyển hướng chủ yếu cho các khách hàng ở Trung Quốc và từ các vùng lân cận từ năm 2000. (Wikipedia)
2.3.2. Thiết bị RTK SQ-GNSS 2.3.2.1. Khái niệm RTK
Định vị động học thời gian thực (RTK) là một kỹ thuật điều hướng vệ tinh được sử dụng để tăng cường độ chính xác của dữ liệu vị trí xuất phát từ
các hệ thống định vị dựa trên vệ tinh (hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu, GNSS ) như GPS, GLONASS và GALILEO. Nó sử dụng các phép đo pha của sóng mang tín hiệu cùng với nội dung thông tin của tín hiệu và dựa vào một trạm tham chiếu duy nhất hoặc trạm ảo nội suy để cung cấp hiệu chỉnh thời gian thực, cung cấp độ chính xác đến từng centimet.
Đây là phương pháp đo động xử lí tức thời trên nguyên tắc sử dụng một trạm cơ sở (trạm Base) thông qua việc thu định vị vệ tinh nhân tạo tính tán ra một số nguyên đa trị.
- Với độ chính xác 1 cm trên mỗi điểm đo, thiết bị định vị công nghệ giải pháp RTK đã và đang được sử dụng rộng rãi khắp Việt Nam trong công tác đo đạc địa chính, địa hình, khảo sát, đo vẽ bản đồ…
Thiết bị định vị SQ-GNSS sử dụng vệ tinh của cả 3 hệ GPS, GLONASS và Beidou (Bắc Đẩu)
đồng thời kết hợp giải pháp cải chính RTK đạt độ chính xác đến mức centimet. Dữ liệu cải chính từ máy trạm Base được truyền cho máy đo Rover bằng tại Việt Nam hoặc sóng Radio (kèm bộ Radio). Giải pháp truyền dữ liệu 3G không bị giới hạn về khoảng cách, không gian, vật cản
giữa trạm Base và máy đo Rover như công nghệ thu phát sóng Radio truyền thống.
- Ngoài ra, nhờ áp dụng công nghệ phần cứng, chíp vi xử lý hiện đại theo công nghệ sản xuất board mạch, linh kiện hiện nay, sử dụng nguồn điện đầu vào 5V công xuất tiêu thụ thấp (nguồn điện chuẩn cho hầu hết các thiết bị cầm tay, điện thoại, máy tính bảng hiện nay) nên SQ-GNSS có chi phí sản
xuất thấp, kích thước nhỏ gọn nhẹ, thời gian dùng pin rất lâu từ 12-14 giờ cho 1 pin 10.000 mah (pin kèm theo máy).
- Mỗi thiết bị SQ-GNSS đều có thể đóng vai trò như trạm Base hoặc máy đo Rover (dễ dàng chuyển đổi vai trò bằng ứng dụng). Do đó, khi kết hợp 2-3 bộ có thể vận hành theo mô hình 1 trạm Base cho 3-5 máy đo Rover.
Ngoài ra, mỗi thiết bị SQ-GNSS đều có thể đo độc lập, lưu dữ liệu cạnh thô, tham gia công tác đo cạnh tĩnh (đo tĩnh).
- Hệ thống phần mềm ứng dụng cấu hình thiết bị, phần mềm vận hành truyền dữ liệu tại trạm Base và phần mềm nhật ký điểm đo trên máy Rover được phát triển với giao diện tiếng Việt, thân thiện, đơn giản, dễ sử dụng. Các ứng dụng hỗ trợ chuyển đổi và hiển thị giá trị tọa độ điểm đo trực tiếp giữa WGS84 và các hệ khác, hỗ trợ mặc định hệ tọa độ VN2000, hỗ trợ khai báo thông số hệ tọa độ mới.
- Đặc biệt, tất cả ứng dụng đều chạy trên các thiết bị điện thoại thông minh hệ điều hành Android (hệ điều hành phổ biển nhất thế giới hiện nay).
Mọi điện thoại, máy tính bảng dùng HĐH Android đều có thể tải về và cài đặt miễn phí dễ dàng từ Cửa Hàng Ứng Dụng của Google (Google Play Store).
Các ứng dụng gọn nhẹ không yêu cầu cấu hình đặc biệt, vì thế có thể dùng được trên các điện thoại chạy hệ điều hành Android có giá bình dân nhất trên thị trường hiện nay.
2.3.2.2. Các Phần mềm đi kèm
- Thiết bị sử dụng phần mềm đi kèm do tác giả Nguyễn Minh Quang phát triển.
+ Phần mềm SQ-GNSS Base station: Dùng để kết nối thiết bị SQ- GNSS (đang đóng vai trò trạm máy Base) với Server trung tâm.
+ Phần mềm SQ-GNSS Config: Ứng dụng dùng để lưu dữ liệu đo tĩnh cho thiết bị định vị SQ-GNSS vào file dữ liệu thô.
+ Phần mềm SQ-GNSS Đo tĩnh: Phương pháp đo tĩnh được sử dụng để xác định hiệu toạ độ (hay vị trí tương hỗ) giữa hai điểm xét với độ chính xác cao, thường là nhằm đáp ứng các yêu cầu của công tác trắc địa địa hình.
+ Phần mềm SQ-GNSS Rover (đo động): Phương pháp đo động cho phép xác định vị trí tương đối của hàng loạt điểm so với điểm đã biết, trong đó tại mỗi điểm đo chỉ cần thu tín hiệu trong vòng một phút.
PHẦN 3