21 dhspkt-hcm-
5.8 Kết hợp tuyến tính những sự quan sát GPS:
29 dhspkt-hcm-2009
Đo lường GPS bị làm cho sai lệch đi bởi những lỗi (errors and biases), mà thật khó để có thểđưa ra một mô hình đầy đủ và chính xác. Những lỗi này giới hạn tính chính xác định vị của những bộ thu GPS độc lập. May mắn là những bộ thu gần giống nhau có cùng dạng lỗi. Như vậy, đối với những bộ thu này, một số lượng lớn lỗi GPS có thể bị loại bỏ một cách đơn giản, bằng cách kết hợp những thông tin mà các bộ thu này quan sát được.
Về nguyên tắc, có ba nhóm lỗi tín hiệu GPS: lỗi liên quan đến bộ thu, lỗi liên quan đến vệ tinh, lỗi khí quyển. Số liệu đo đạc được từ hai bộ thu GPS theo dấu vết đồng thời cùng một vệ tinh sẽ có cùng dạng lỗi: lỗi liên quan đến vệ tinh và lỗi liên quan đến khí quyển. Thu hẹp khoảng cách giữa hai bộ thu lại thì những lỗi này càng tương đồng nhau hơn. Do đó, nếu chúng ta tìm kiếm những thông số khác nhau từ số liệu đo đạc đươc của hai bộ thu,những dạng lỗi này sẽđược giảm thiểu một cách đáng kể. Thực tế là, lỗi xung đồng hồ vệ tinh đã bị loại bỏ một cách đáng kể khi áp dụng phương pháp kết hợp tuyến tính này. Phương pháp kết hợp tuyến tính này còn được gọi là sự sai biệt đơn giữa những bộ thu (between-receiver single difference) (Hình 12).
30 dhspkt-hcm-2009
Hình 12: Một vài phương pháp kết hợp tuyến tính GPS
Tương tự, khi tiến hành đo đạc hai lần sử dụng cùng một bộ thu GPS quan sát hai vệ tinh khác nhau, số liệu đo đạc được sẽ có cùng lỗi đồng hồ bộ thu. Do đó, tìm kiếm sự sai biệt giữa hai thông sốđo đạc này sẽ có thể loại bỏđược lỗi đồng hồ bộ thu. Sự sai biệt này gọi là sự sai biệt đơn giữa những vệ tinh (between-satellite single difference). Khi hai bộ thu quan sát hai vệ tinh một cách đồng thời, kết quả thu được sẽ là hai sai biệt đơn giữa những bộ thu (between-receiver single difference). Lấy hai số liệu này trừ cho nhau, kết quả thu được gọi là sự sai biệt đôi (double difference). Phương pháp này loại bỏ gần như hoàn toàn lỗi đồng hồ của bộ thu và vệ tinh.Những lỗi khác cũng được giảm thiểu một cách đáng kể.Ngoài ra, phương pháp này giúp duy trì bản chất số nguyên của các tham số ambiguity Do đó, nó được sử dụng trong chếđộđịnh vị GPS chính xác dựa trên pha-sóng mang.
Một phương pháp kết hợp tuyến tính quan trọng khác gọi là “sai phân bộ ba” (“triple difference”), đây là kết quả từ việc tính hiệu số giữa hai quan sát sai biệt đôi (double-difference) qua hai khoảng thời gian. Tham số ambiguity duy trì không đổi miễn là không có một trượt chu kỳ nào xảy ra (cycle slips). Như vậy, khi sử dụng phương pháp sai phân bộ ba (“triple difference”), tham số ambiguity sẽ bị triệt tiêu. Tuy nhiên, nếu có một trượt tín hiệu (cycle slip) trong dữ liệu, nó sẽ ảnh hưởng chỉ duy nhất đến một sự quan sát sai phân bộ ba (triple-difference), và do đó sẽ xuất hiện như là một gai trong chuỗi dữ liệu sai phân bộ ba (triple -difference). Vì lý do này mà phương pháp kết hợp tuyến tính hai sai phân bộ ba (triple -difference) được sử dụng để dò ra những trượt tín hiệu (cycle slip).
Tất cả các phương pháp kết hợp tuyến tính này có thểđược sử dụng chỉ với dữ liệu đơn tần, đó có thể là dữ liệu quan sát pha-sóng mang hoặc dữ liệu quan sát tầm giả (pseudoranges). Nếu dữ liệu song tần sẵn dùng,ta có thể sử dụng những phương pháp kết hợp tuyến tính khác. Một trong những phương pháp kết hợp tuyến tính là phương pháp
31 dhspkt-hcm-2009
kết hợp tuyến tính tự do-tầng điện ly (ionosphere-free linear combination). Kết hợp những quan sát tự do-tầng điện ly (ionosphere-free) với những thông số L1 và L2 có thể khửđược hiệu ứng của tầng điện ly. Ngoài ra, những số liệu thu được từđo đạc pha của sóng mang L1 và L2 có thể kết hợp với một tham số gọi là quan sát đường rộng (wide- lane), đây là tín hiệu nhân tạo với bước sóng khoảng 86 cm. Tín hiệu với bước sóng dài này được sử dụng trong phân tích những tham số ambiguity.