D –Tình hình đo ngắm
d/ Nguồn điện cung cấp cho máy thu: thông thường các máy thu đều sử dụng các
4.5. Mạng lưới toàn cầu IGS và khung tham chiếu trái đất quốc tế ITRF 1 Mạng lưới toàn cầu GS
4.5.1. Mạng lưới toàn cầu GS
Dịch vụ GNSS quốc tế (International GNSS Service - IGS) là một Hiệp hội tự nguyện quốc tế quan trọng tập hợp hơn 200 đại diện của hơn 80 quốc gia nhằm cung
cấp các sản phẩm phục vụ quan trắc và quản lý các hệ thống GNSS như: quỹ đạo vệ tinh, tần số quay của trái đất và các thông tin khác. Hiện nay có hơn 370 trạm quan trắc thường xuyên (continuously operating GNSS reference stations - CORS) đang hoạt động phân bố trên tất cả các châu lục.
Hệ thống dịch vụ này cung cấp quỹ đạo vệ tinh với độ chính xác cao và dữ liệu phục vụ cho mục đích định vị thời gian thực (tức thời). Dịch vụ này cũng cung cấp dòng dữ liệu với tần số 30 giây của hệ thống GPS và GLONASS được thu nhận từ các trạm CORS. Dữ liệu thời gian thực về quỹ đạo vệ tinh và số hiệu chỉnh đồng hồ vệ tinh được IGS cung cấp, đã mang lại lợi ích to lớn cho các nghiên cứu khoa học địa lý và các ngành khoa học khác cũng như các ứng dụng kỹ thuật.
Thực sự GPS là một hệ thống định vị thời gian thực. Bởi ngay từ đầu, GPS được thiết kế để cung cấp hầu như tức thời vị trí, vận tốc và thời gian ở bất cứ nơi nao trên thế giới, 24 giờ mỗi ngày. Khả năng định vị tức thời có thể đạt được bằng cách đo những khoảng cách giả (pseudoranges) trên nhiều vệ tinh cùng một lúc, bằng cách sử dụng quỹ đạo vệ tinh và dữ liệu đồng hồ được so sánh giữa các vệ tinh với nhau. Độ chính xác một của toạ độ mặt bằng trong định vị thời gian thực được quan trắc trên máy thu một tần số L1, trong môi trường ít bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng đa đường dẫn, có thể đạt tới 01 mét. Độ chính xác bị hạn chế bởi nhiễu trong phương pháp đo khoảng cách giả, do độ chính xác của quỹ đạo chuyển động của vệ tinh, do dữ liệu đồng hồ đo thời gian, do mô hình trễ tín hiệu của tầng điện ly.
Để có độ chính xác định vị cao hơn, người ta dùng các máy thu 2 tần số và các trị đo pha sóng tải (carrier-phase), dùng lịch vệ tính chính xác, dùng dữ liệu đồng hồ được tính từ nhiều phép đo từ các trạm quan trắc toàn cầu CORS. Hệ thống dịch vụ IGS còn cung cấp thành phần hiệu chỉnh đối với tầng điện ly, sao cho thuận tiện đối với người sử dụng. Các tiện ích đó được IGS cung cấp kể từ năm 1994.
Theo truyền thống, các dữ liệu và sản phẩm của IGS được chuyển giao với một độ trễ về thời gian. Do vậy, chúng chủ yếu được sử dụng cho các quá trình xử lý sau khi thu thập dữ liệu vệ tinh của người dùng. Ví dụ, quỹ đạo vệ tính với độ chính xác “Final” hay các số liệu về đồng hồ vệ tinh với độ chính xác cao nhất, thường được cung cấp sau 12 đến 18 ngày. Trong khí đó, một nửa của sản phẩm đó, có thể gọi “siêu nhanh” sẵn sàng cung cấp cho người dùng để ứng dụng trong định vị GPS thời gian thực, các dữ liệu này dựa trên những dự đoán sau những quan trắc trước đó, đương nhiên có độ chính xác thấp hơn đáng kể. Gần đây, IGS đã bắt tay vào một dự án nhằm cung cấp quỹ đạo vệ tinh độ chính xác cao, dịch vụ xác định đồng hồ vệ tinh thời gian thực. Dịch vụ này bắt đầu cung cấp luồng dữ liệu có tần số thu 30 giây đối với hệ thống GPS và GLONASS từ hệ thống trạm CORS. Đối với hệ thống Galileo và Compass sẽ được bổ sung sau.
Trong một thập kỷ cung cấp dịch vụ, IGS đã phát triển cơ sở hạn tầng kỹ thuật và hiện nay chuẩn bị ra mắt Dịch vụ IGS thời gian thực. Từ khả năng điều hành ban đầu, dịch vụ sẽ cung cấp sự truy cập liên tục các dòng dữ liệu GNSS toàn cầu từ các trạm CORS. Nghĩa là, nó sẽ cung cấp quyền truy cập vào quỹ đạo hệ thống vệ tinh GPS trên toàn cầu hợp lệ, trên diện rộng, có số hiệu chỉnh đồng hồ. Trong đó, hỗ trợ khả năng định vị thời gian thực với độ chính xác vị trí điểm cỡ đề-xi-mét.
Sản phẩm của IGS được cung cấp theo dạng dữ liệu mở và công khai cho toàn thể mọi người. Do bản chất của hợp tác quốc tế này, các sản phẩm IGS-RTS được cung cấp mà không có dịch vụ bảo lãnh nào. Toàn bộ dữ liệu và sản phẩm sẽ được tạo ra trên cơ
sở những “nỗ lực tốt nhất”. Khi khởi động dịch vụ, IGS sẽ tích hợp hệ thống, công nghệ và các ứng dụng khoa học kỹ thuật mới nhất để đáp ứng nhu cầu của cộng đồng quốc tế.
IGS là một dịch vụ khoa học của một Hiệp hội quốc tế về đo đạc, là một trong số các dịch vụ đóng góp cho hệ thống trắc địa toàn cầu (Global Geodetic Observing System - GGOS). Dữ liệu và các sản phẩm mà RTS tạo ra sẽ cống hiến cho công cuộc phòng chống thiên tai của loài người. RTS hỗ trợ các ứng dụng phát hiện trong thời gian thực các chuyển dịch, là tiền thân của những trận lở đất, hoạt động núi lửa, sóng thần. Để hỗ trợ trong việc thực hiện nhiệm vụ của mỗi quốc gia, IGS cùng các cơ quan trắc địa bản đồ của mỗi quốc gia, đóng góp và tham gia sử dụng sản phẩm theo thời gian thực. Các ứng dụng khác của sản phẩm này bao gồm: Giám sát hiệu suất của các hệ thống vệ tinh địa tĩnh GNSS, dự báo thời tiết, theo dõi thời tiết vũ trụ.
Hiện tại có một số vấn đề đang nghiên cứu:
- Các tiêu chuẩn mở được thông qua bởi IGS cho việc cung cấp dữ liệu thời gian thực, quỹ đạo hệ thống GNSS và số hiệu chỉnh đồng hồ;
- Cơ sở hạ tầng của hệ thống để đảm bảo một dịch vụ đáng tin cậy;
- Việc tổ chức, đánh giá hiệu suất của số hiệu chỉnh đồng hồ nhằm thực hiện xác định vị trí theo thời gian thực và xác định quỹ đạo vệ tinh chính xác.
- Vấn đề độ cao trong vị trí điểm xác định theo thời gian thực; - Công cụ và sản phẩm cho người dùng cuối cùng;
- Kế hoạch tương lai.