Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) Đại Học Vinh

Hãy trình bày và phân tích (vai trò, nguyên lí, khả năng ứng dụng) của các phương pháp dẫn đường trong thực tế.Trình bày về các hệ tọa độ dùng trong định vị vệ tinh (có hình vẽ). Hãy cho biết cách tính tọa độ của một điểm bất kì trên trái đất trong từng hệ tọa độ

Trang 1

Câu 1: Hãy trình bày và phân tích (vai trò, nguyên lí, khả năng ứng dụng) của các phương pháp dẫn đường trong thực tế?

- Dẫn đường bằng mục tiêu

+ ví dụ: đèn hải đăng, hướng núi

+ Là pp dẫn đường, xđ vị trí phương tiện gt = những mục tiêu nhìn thấy

- Dẫn đường dự đoán

+ là phương pháp dẫn đường dựa vào vị trí xuất phát ban đầu, tốc độ di chuyển và hướng di chuyển để dự đoán vị trí của phương tiện

+ nếu k có ảnh hưởng của ngoại cảnh như dòng chảy, gió và sóng thì độ chính xác cao

- Dẫn đường thiên văn học

+ là pp dẫn đường dựa vào việc quan sát các thiên thể đã biết trên bầu trời như mặt trời, mặt trăng và các vì sao

+ sử dụng nhiều trong ngành hàng hải

+ một số thiết bị để dẫn đường bằng thiên văn như: thời kế, la bàn đi biển, sextant, lịch thiên văn hàng hải

- Dẫn đường vô tuyến điện

+ sử dụng thiết bị phát sóng vô tuyến điện từ một trạm phát sóng cố định có vị trí đã biết, tại điểm thu sóng máy thu sẽ tính toán thời gian, khoảng cách và kết quả thu được vị trí máy thu vô tuyến

- Dẫn đường quán tính

+ dựa trên hiểu biết về vị trí,vận tốc và động thái ban đầu của phương tiện, từ đó đo tốc độ động thái và gia tốc rồi dùng phương pháp phân tích để tính toán ra vị trí của

phương tiện

Câu 3: Trình bày về các hệ tọa độ dùng trong định vị vệ tinh (có hình vẽ) Hãy cho biết cách tính tọa độ của một điểm bất kì trên trái đất trong từng hệ tọa độ.

* Hệ toạ độ sao(hệ toạ độ thiên văn)

- Gốc toạ độ là tâm O của trái đất

- Trục Oz là trục quay của trái đất, chiều (+) hướng

về phía Bắc

- Trục Ox là nối tâm của trái đất với điểm xuân

phân(điểm giao nhau giữa đường hoàng đạo và mặt

phẳng xích đạo)

- Trục Oy ┴ Ox và Oz, chiều (+) quay về hướng

Đông

- Toạ độ của một điểm T bất kì T(X, Y, Z)hoặc T(r, a,

b)

Trong đó:

r = : là bán kính vecto nối từ tâm O đến điểm T

a: là góc nhị diện giữa mặt phẳng đi qua điểm xuân phân và mặt phẳng kinh tuyến đi qua điểm T

b: góc hợp bởi OT với mặt phẳng xích đạo

- Mối quan hệ của (X, Y, Z) và (r, a, b) thể hiện qua công thức:

X = r.cosa.cosb

Y = r.cosb.sina

Z = r.sinb

Trang 2

r =

a = arctg

b = arctg

* Hệ toạ độ trái đât

- Gốc toạ độ là tâm O của trái đất

- Trục Oz là trục quay của trái đất, chiều (+) hướng về phía Bắc

- Trục Ox là nối tâm của trái đất với điểm giao nhau giữa xích đạo và kinh tuyến GreenWish

- Trục Oy ┴ Ox và Oz

- Một điểm T đc biểu diễn bằng toạ độ vuông góc

không gian (X, Y, Z) hoặc bằng toạ độ trắc địa (B,

L, H)

- Do đặc điểm vật chất trong lòng trái đất luôn biến

đổi => Trọng tâm của trái đất thay đổi => Cực Bắc

cũng thay đổi theo(hiện tượng dịch cực) => Hệ toạ

độ trái đất cũng thay đổi theo

- Hệ toạ độ WGS84 là hệ toạ độ trái đất quy ước,

gắn liền vơi Elipsoid WGS84 có kích thước như sau:

+ Bán trục lớn a = 6378137 m

+ Độ dẹt = 298,257

- Đây là hệ toạ độ thế giới đc sử dụng rộng rãi hiện nay và thống nhất cho toàn bộ hệ thống định vị toàn cầu

* Hệ toạ độ địa phương

bất kì trên bề mặt trái đất

Trang 3

- là đường pháp tuyến của bề mặt trái đất tại điểm

- là đường pháp tuyến với bề mặt trái đất tại điểm , chiều (+) hướng về cực Bắc

- , , chiều (+) hướng về phía Đông

Một điểm T trong hệ toạ độ này đc biểu diễn bằng hệ toạ độ vuông góc (x’, y’, z’) hoặc hệ toạ độ cực ko gian (d, A, h)

Trong đó: d: là khoảng cách từ điểm gốc đến điểm T

A: Góc phương vị của đường

h: Góc cao của điểm T

Câu 4: Trình bày và ss giữa các hệ thống thời gian dùng trong định vị vệ tinh.

* Giờ mặt trời

- Khi mặt trời lên thiên đỉnh của 1 kinh tuyến thì đó là 12 giờ

- Dựa vào:

+ Chu kỳ tự quay quanh trục của trái đất

+ Chu kỳ chuyển động của trái đất quanh mặt trời

- Cách tính

+Trái đất tự quay quanh trục 1 vòng tính 1 ngày đêm

+ Trái đất quay được 1 vòng xung quanh mặt trời tính là 1 năm (365 ngày), 1 năm có 12 tháng, 1 tháng có 30 ngày hoặc 31 ngày, 1 ngày có 24h, 1h có 60p, 1p có 60s

- Có 2 loại:

+ Giờ quốc tế: Tính theo giờ của london

+ Giờ địa phương: Tính theo giờ của từng quốc gia

- Hạn chế tính theo hệ giờ mặt trời vì:

+ Cách tính năm chưa chính xác

+Tính giờ trong một ngày: cho là 24h nhưng thực tế thì là 23h58’

+Vận tốc tự quay của TĐ giữa các KTG khác nhau trong năm là không giống nhau + độ chính xác không cao

* Giờ nguyên tử

- Năm 1967, người ta công nhận cách tính giờ nguyên tử

1s (giờ nguyên tử) = 9.192.631.770 dao động electron của nguyên tử Cs khi chuyển

từ trạng thái năng lương F3 sang F4

- Theo đó:

1 phút = 60 giây

1 giờ = 60 phút

1 ngày = 24 giờ

- Với cách tính này giờ nguyên tử có độ chính xác rất cao, sai số là giây

- Giờ nguyên tử dùng để tính trong đo đạc GPS

Câu 5: Các định luật Keppler? Các định luật Keppler được vận dụng như thế nào trong thiết kế các hệ thống định vị toàn cầu?

1 Keppler(1571-1630) đưa ra 3 định luật:

Trang 4

* Định luật 1: Các hành tinh chuyển động quanh mặt trời theo quỹ đạo Elip Mặt trời

nằm ở 1 trong 2 tiêu điểm Mỗi hành tinh có 1 quỹ đạo riêng

* Định luật 2: Trong những KTG như nhau thì bán kính vecto quét một S bằng nhau.

* Định luật 3: Bình phương chu kì chuyển động tỉ lệ với lập phương bán trục lớn của

quỹ đạo

=> Sự chuyển động của các vệ tinh định vị toàn cầu trên trái đất đúng với định luật Keppler

2 Ứng dụng trong Hệ thống định vị toàn cầu

- Mô tả sự chuyển động của các vệ tinh xung quanh trái đất

- Theo định luật 1: thì chuyển động của các vệ tinh xung quanh trái đất cũng tương tự như trên Lúc này, trái đất đóng vai trò là “mặt trời”, các vệ tinh là các “hành tinh”

- Theo định luật 2:

Gọi là TG vệ tinh chuyển động từ điểm 1 đến điểm 1’, S quét tương ứng là

là TG vệ tinh chuyển động từ điểm 2 đến điểm 2’, S quét tương ứng là

- Theo định luật 3: Nếu chu kì chuyển động của vệ tinh 1 và vệ tinh 2 lần lượt là và , bán trục lớn lần lượt là và thì:

+ Chuyển động của vệ tinh xung quanh trái đất lúc nhanh lúc chậm

+ Khi gần trái đất thì chuyển động nhanh, khi xa trái đất thì chuyển động chậm

Câu 6: Các bộ phận cơ bản của một hệ thống định vị toàn cầu?

- Gồm 3 phần: Phần vũ trụ, phần kiểm soát, phần sử dụng

- Mqh giữa 3 phần này rất mật thiết, quyết định đến khả năng hoạt động, độ chính xác của dữ liệu thu thập đc

DỤNG

- Gồm 28 vệ tinh

- Chuyển động trên 6 quỹ đạo hình elip

bao quanh trái đất

- Mặt phẳng quỹ đạo nghiêng so với mặt

phẳng trái đât một góc 55 độ

- Chu kì chuyển động 718 phút

- Với cách bố trí như vậy thì tại bất kì mọi

vị trí có thể quan sát đc ít nhất 4 vệ tinh

- Cấu tạo của vệ tinh:

+ Phần cung cấp năng lượng

+ Bộ phận xử lí thông tin

+ Bộ phận thu phát tín hiệu

- Trước khi phóng lên quỹ đạo, khối lượng

- Đóng vai trò quan trọng trong hệ thống định vị toàn cầu

- Chức năng: Tính toán, xác định toạ độ của vệ tinh thông qua trạng thái của vệ tinh đc truyền bằng tín hiệu từ vệ tinh về trạm, sau đó các thông số về toạ độ của vệ tinh lại đc truyền lại cho vệ tinh để truyền về máy thu

- Tổng cộng có 5 trạm điều khiển: đặt tại Colorado

Gồm các máy thu tín hiệu GPS, có cấu tạo từ các bộ phận:

- Anten

- Bộ tần số radio

- Bộ vi xử lý

- Thiết bị điều khiển

- Thiết bị ghi

- Nguồn năng

Trang 5

của vệ tinh là 1600kg.

- Khi chuyển động trên quỹ đạo, khối

lượng vệ tinh còn 800kg

- Mỗi vệ tinh đc trang bị 4 đồng hồ

nguyên tử

- Năng lượng đc sử dụng là năng lượng

mặt trời

Spring(Mỹ), Hawaii(Thái Bình Dương), Ascension(Đại Tây Dương), Diego Garcia(Ấn Độ Dương), Kwajalein (Tây Thái Bình Dương)

lượng

Câu 7: Nguyên lý đo GPS?

* Nguyên lí chung

- Xác định khoảng cách giữa máy thu và các vệ tinh bằng cách dựa vào toạ độ của các

vệ tinh để xác định toạ máy thu ở trên mặt đất

- Vệ tinh phát các giải sóng mang có tần số khác nhau, có mã hoá các thông tin về thời gian phát tín hiệu và toạ độ của vệ tinh tại thời điểm phát tín hiệu

- Máy thu, thu tín hiệu sóng điện từ phát ra từ các vệ tinh, giải mã các thông tin và so sánh thời gian tại thời điểm máy nhận tín hiệu

- Từ đó, tính ra khoảng cách R = (

Trong đó:+ R: khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh

+ : là thời gian tại thời điểm vệ tinh phát sóng điện từ

+ : là thời gian thu tín hiệu vệ tinh

+ c: là vận tốc truyền sóng điện từ

* Nguyên lí định vị tuyệt đối

- Máy thu đc đặt ở vị trí cần xác định đc toạ độ ở trên bề mặt trái đất

- Máy thu, thu đc tín hiệu ít nhất 3 vệ tinh

- Toạ độ của máy thu:

Gọi toạ độ điểm máy thu là (x, y, z)

=

Trong đó:+ : khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh i

+ (x, y, z): toạ độ của điểm máy thu

+ ( , , ): toạ độ của vệ tinh i

+ : là sai số khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh i

- Theo lí thuyết, máy thu cần thu đc tín hiệu của 4 vệ tinh mới có thể tính toán đc toạ độ

và độ cao tương đối chính xác

- Máy thu, thu đc càng nhiều tín hiệu của vệ tinh thì độ chính xác càng cao

- Đối với máy GPS cầm tay, việc xđ toạ độ thường dựa theo nguyên lí đo tuyệt đối

- Do ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau nên toạ độ trong nguyên lí định vị tuyệt đối thường có sai số từ 2 – 200 m

* Nguyên lí định vị tương đối

- Xác định toạ độ của 1 điểm dựa vào 1 điểm khác đã biết toạ độ

VD: Cho 2 điểm A và B Trong đó: A đã biết toạ độ chính xác

Trang 6

+ Đặt 2 máy GPS tại A và B

+ Mở máy thu tín hiệu vệ tinh trong khoảng thời gian 45 – 60 phút

+ Sẽ xác định đc toạ độ của mỗi máy

+ Sau đó, rút dữ liệu vào phần mềm sẽ tính đc sai phân(sai số về toạ độ) giữa 2 máy

+ Nhập toạ độ của điểm A

+ Phần mềm sẽ tính đc toạ độ của điểm B

- Khi đo toạ độ bằng nguyên lí định vị tương đối thì độ chính xác về mặt vị trí rất cao,

sai số chỉ tính bằng cm

Câu 9: Hãy cho biết sự khác nhau giữa nguyên lí định vị tuyệt đối và nguyên lí

định vị tương đối trong đo GPS? Trong trường hợp cần đo với độ chính xác cao thì

cần đo theo nguyên lí nào?

SỰ KHÁC

NHAU NGUYÊN LÍ ĐỊNH VỊ TUYỆT ĐỐI NGUYÊN LÍ ĐỊNH VỊ TƯƠNG ĐỐI

Nguyên lí

Dựa vào trị đo khoảng cách

từ vệ tinh đến máy thu để xđ trực tiếp vị trí của máy thu trong hệ toạ độ WGS84

Dùng 2 máy thu đặt ở 2 điểm khác nhau, quan trắc đồng bộ các vệ tinh để xác định vị trí tương đối giữa chúng trong hệ toạ độ WGS84

Nguyên tắc Giao hội không gian từ các điểm đã có toạ độ Dựa vào 1 điểm đã biết toạ độ để tính đc toạ độ của điểm thứ 2

Vệ tinh và

máy thu

Tối thiểu 1 máy thu, thu tín hiệu từ ít nhất 3 vệ tinh

Tối thiểu 2 máy thu, thu tín hiệu đồng thời từ 1 -2 vệ tinh

Ưu điểm

- Xác định toạ độ nhanh

- Tổ chức đo đơn giản

- Ít tốn kém

- Có độ chính xác cao

- Có khả năng loại bỏ sai số do vệ tinh, do đồng

hồ vệ tinh

- Sử dụng đc trong TL lưới khống chế trắc địa

Nhược điểm- kq định vị bị ảnh hưởng nhiều vào nguồn sai số

- Hạn chế về mặt sd

- Phức tạp trong quá trình tổ chức đo

- Chi phí tốn kém

Trong trường hợp cần đo với độ chính xác cao thì đo theo nguyên lí định vị

tương đối vì nguyên lí này có khả năng loại bỏ được sai số do máy thu và di vệ tinh

Câu 10 – 11:

SỬ

HÌNH

THÀNH

VÀ

PHÁT

TRIỂN

GIỐNG NHAU

QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ

- gđ trước chiến tranh TG thứ II: Trong gđ này khả năng định vị và định

hướng phụ thuộc chủ yếu vào việc quan sát các vì sao khi trời quang đãng hay

la bàn kết hợp với BĐ

- gđ Chiến tranh TG thứ II: Người ta phát triển các hệ thống mặt đất định vị

vô tuyến như GEE tại Anh để định vị cho máy bay và hệ thống LORAN tại

Mỹ để định vị tàu thuỷ

- gđ nửa sau thế kỉ XX đến nay: Sự phát triển vượt bậc của các lĩnh vực

công nghệ vệ tinh, vi điện tử, cùng với các kq nghiên cứu thành công về dải

Trang 7

phổ băng tần và tiêu chuẩn thời gian nguyên tử đã tạo ra những điều kiện để thực hiện ý tưởng định vị nhờ vệ tinh Thời kì hoàng kim của hệ thống định vị toàn cầu và khả năng ứng dụng rộng rãi của nó trong mọi mặt cuộc sống Các

vệ tinh định vị đã trở thành những vì sao nhân tạo, có thể quan sát thấy ở hầu như khắp mọi nơi trên Trái Đất và tín hiệu phát ra từ chúng luôn luôn tồn tại bất kể ngày đêm, trong mọi điều kiện khí hậu

KHÁC

NHAU

- Quốc gia thiết kế

& điều hành: Mỹ

- Thiết kế hệ thống: 1973

- Phóng vệ tinh đầu tiên: 1978

- Hoàn chỉnh đầy

đủ hệ thống vệ tinh: 1995

- Các thế hệ vệ tinh: Block I,

Block II, Block IIA, Block IIR, Block IIR-M, GPS IIR-M1

- Quốc gia thiết

kế & điều hành:

Liên bang xô viết, Liên bang Nga

- Hoàn chỉnh đầy đủ hệ thống

vệ tinh: 1995

- Các thế hệ vệ tinh: Glonass

728, Glonass-M, Glonass-K, Glonass-KM

& điều hành:

Châu Âu

đủ hệ thống vệ tinh: 2010

- Các thế hệ vệ tinh: Giove-A,

Giove-B

& điều hành:

Trung Quốc

đủ hệ thống vệ tinh: 2020(dự tính)

- Các thế hệ vệ tinh: BeiDou-1A,

1B, 1C, 1D

Compass-M1, M2, M3, M4, M5 M6 G2, G1, G3, G4, G5, G6

Compass-IGSO1, IGSO2, IGSO3, IGSO4, IGSO5

CẤU

TRÚC GIỐNG NHAU

- Đều có 3 phần:

+ Phần không gian: bao gồm các vệ tinh, phân bố trên không gian, nằm trên

quỹ đạo quay quanh trái đất, các vệ tinh đc trang bị đồng hồ nguyên tử, năng lượng đc sử dụng là năng lượng mặt trời Cấu tạo của vệ tinh: Phần cung cấp năng lượng; Bộ phận xử lí thông tin; Bộ phận thu phát tín hiệu

+ Phần điều khiển: Gồm trạm điều khiển được bố trí trên mặt đất Các trạm

nối với nhau bằng đường dây cáp điện

- Chức năng của phần điều khiển: Tính toán, xác định toạ độ của vệ tinh thông qua trạng thái của vệ tinh đc truyền bằng tín hiệu từ vệ tinh về trạm, sau đó các thông số về toạ độ của vệ tinh lại đc truyền lại cho vệ tinh để truyền về máy thu

+ Phần sử dụng: Gồm các máy thu tín hiệu GPS, có cấu tạo từ các bộ phận:

Anten; Bộ tần số radio; Bộ vi xử lý; Thiết bị điều khiển; Thiết bị ghi; Nguồn năng lượng

Trang 8

KHÁC NHAU

- Phần k gian:

+ Số vệ tinh: 28 + Cách mặt đất:

20.200 km + Bán kính quỹ đạo:26.560 km + Số mặt phẳng quỹ đạo: 6 + Độ nghiêng mặt phẳng quỹ đạo: 55 độ

+ Chu kỳ:

11h58’2’’

- Phần điều khiển:

+ 1 trạm điều khiển chính: đặt tại

Colorado Spring(Mỹ), + 4 trạm khác đặt tại:Hawaii(TBD), Ascension(ĐTD), Diego Garcia (ÂĐD),Kwajalein (Tây TBD)

+ Số vệ tinh: 30 + Cách mặt đất:19.100 km + Bán kính quỹ đạo: 25.510 km + Số mp quỹ đạo: 3

+ Độ nghiêng

mp quỹ đạo:

64,8 độ + Chu kỳ:

11h15’40’’

+ 1 trạm trung tâm đặt tại Moscow + 4 trạm khác đặt tại Saint Petersburg, Ternopol, Eniseisk và Komsomolsk-na-Amure

+ Số vệ tinh: 30 + Cách mặt đất:

23.222 km + Bán kính quỹ đạo: 29.980 km + Số mặt phẳng quỹ đạo: 3 + Độ nghiêng mặt phẳng quỹ đạo: 56 độ

+ Chu kỳ:

14h21’36’’

+ 2 trung tâm chính tại Oberpfaffenhofen (Đức) và Fucino (Ý)

+ 1 dự bị tại Tây Ban Nha

+ Số vệ tinh: 35(dự tính)

+ Cách mặt đất: 21.510 km + Bán kính quỹ đạo: + Số mặt phẳng quỹ đạo: 3

+ Độ nghiêng mặt phẳng quỹ đạo: 55,5 độ

+ Chu kỳ:

3

ỨNG

DỤNG GIỐNG NHAU

- Ứng dụng trong quân sự(trừ GALILEO)

- Ứng dụng trong giao thông vận tải

- Ứng dụng trong tìm kiếm cứu nạn, cứu hộ

- Ứng dụng trong cảnh báo thiên tai

- Ứng dụng trong lĩnh vực giải trí

- Ứng dụng trong đo đạc bản đồ

- Ứng dụng trong QLTNMT

KHÁC NHAU

Ban đầu phục vụ cho quân sự của

Mỹ, sau này mới phát triển thành ứng dụng dân sự

Ngoài tín hiệu phát miễn phí cho ứng dụng dân sự, thì còn phát tín hiệu dành riêng cho mục đích quân sự

mà các máy thu

Ban đầu chủ yếu phục vụ mục đích quân sự của Nga, về sau mở rộng phát triển thành ứng dụng dân sự phổ biến

Ứng dụng dân sự, phi quân sự, cung cấp các dịch vụ:

- Dịch vụ mở

- Dịch vụ bảo hiểm nhân mạng

- Dịch vụ thương mại

- Dịch vụ an ninh công cộng

- Dịch vụ tìm kiếm

và cứu hộ

Các ứng dụng phục

vụ cho Trung Quốc

và các khu vực lân cận Dự kiến trong tương lai sẽ mở rộng thành hệ thống định vị toàn cầu

Trang 9

dân dụng ko thu nhân được

LÝ

GIỐNG NHAU

* Nguyên lí chung

- Xác định khoảng cách giữa máy thu và các vệ tinh bằng cách dựa vào toạ độ của các vệ tinh để xác định toạ máy thu ở trên mặt đất

- Vệ tinh phát các giải sóng mang có tần số # nhau, có mã hoá các thông tin

về thời gian phát tín hiệu và toạ độ của vệ tinh tại thời điểm phát tín hiệu

- Máy thu, thu tín hiệu sóng điện từ phát ra từ các vệ tinh, giải mã các thông tin và so sánh thời gian tại thời điểm máy nhận tín hiệu

- Từ đó, tính ra khoảng cách R = (

Trong đó:+ R: khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh + : là thời gian tại thời điểm vệ tinh phát sóng điện từ + : là thời gian thu tín hiệu vệ tinh

+ c: là vận tốc truyền sóng điện từ

* Nguyên lí định vị tuyệt đối

- Máy thu đc đặt ở vị trí cần xác định đc toạ độ ở trên bề mặt trái đất

- Máy thu, thu đc tín hiệu ít nhất 3 vệ tinh

- Toạ độ của máy thu:

Gọi toạ độ điểm máy thu là (x, y, z)

=

Trong đó:+ : khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh i + (x, y, z): toạ độ của điểm máy thu

+ ( , , ): toạ độ của vệ tinh i + : là sai số khoảng cách từ máy thu đến vệ tinh i

- Theo lí thuyết, máy thu cần thu đc tín hiệu của 4 vệ tinh mới có thể tính toán

đc toạ độ và độ cao tương đối chính xác

- Máy thu, thu đc càng nhiều tín hiệu của vệ tinh thì độ chính xác càng cao

- Đối với máy GPS cầm tay, việc xác định toạ độ thường dựa theo nguyên lí

đo tuyệt đối

- Do ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau nên toạ độ trong nguyên lí định vị tuyệt đối thường có sai số từ 2 – 200 m

* Nguyên lí định vị tương đối

- Xác định toạ độ của 1 điểm dựa vào 1 điểm khác đã biết toạ độ VD: Cho 2 điểm A và B Trong đó: A đã biết toạ độ chính xác + Đặt 2 máy GPS tại A và B

+ Mở máy thu tín hiệu vệ tinh trong khoảng thời gian 45 – 60 phút + Sẽ xác định đc toạ độ của mỗi máy

+ Sau đó, rút dữ liệu vào phần mềm sẽ tính đc sai phân giữa 2 máy + Nhập toạ độ của điểm A

+ Phần mềm sẽ tính đc toạ độ của điểm B

Trang 10

- Khi đo toạ độ bằng nguyên lí định vị tương đối thì độ chính xác về mặt vị trí rất cao, sai số chỉ tính bằng cm

KHÁC NHAU

- Tần số sóng mang:

L1: 1575.42 MHz L2: 1227.60 MHz L5: 1176.45 MHz

- Tốc độ truyền

dữ liệu:

L1: 50 bps L2: 25 bps L5: 50 bps

G1:1602 + K x 0,5625 MHz G2:1246 + K x 0,5625 MHz (K=-7~24 và G2= G1 x 7/9)

dữ liệu:

50 bps

E1: 1589.742 MHz E2: 1561.098 MHz E5: 1202.025 MHz E6: 1278.75 MHz C1: 5019.86 MHz

dữ liệu:

E1, E2, C: 300 bps E5: 330 bps

E6: 2500 bps

2491,75 MHz

- Tốc độ truyền dữ liệu:

Câu 12: Phân tích những nguyên nhân làm giảm độ chính xác của kq đo GPS?

 Sai số do vệ tinh

- Sai số đồng hồ vệ tinh

+ Thông số thời gian của vệ tinh được xác định tại các trạm điều khiển tại mặt đất và

truyền ngược lên vệ tinh để được mã hoã vào dữ liệu vệ tinh và truyền đi

+ quá trình xđ thời gian vệ tinh đều chứa đựng sai số, đgl sai số do đồng hồ vệ tinh

- Sai số quỹ đạo vệ tinh: là khi toạ độ vệ tinh tính được k đúng với toạ độ thật của nó

- Nhiễu cố ý SA: Tín hiệu vệ tinh ko đều, ko ổn định

 Sai số do sự lan truyền tín hiệu

- Sai số do tầng điện ly

+ mật độ các electron trong tầng điện ly thay đổi phức tạp, kèm theo độ cao so với mặt

đất, tầng điện ly chia ra thành nhiều vùng khác nhau, gây nên những ảnh hưởng tới chất

lượng định vị

- Sai số do tầng đối lưu

+ tín hiệu định vị đi qua tầng đối lưu sẽ bị chậm lại chủ yếu là do hiện tượng khúc xạ

+ sự chậm trễ trong tín hiệu này có thể chia ra thành 2 phần: phần gây ra bởi nhiệt độ,

áp suất, gọi là cản trở khô và phần gây ra bởi sự tập trung của hơi nước, gọi là cản trở

ướt

- Sai số do đa đường dẫn:

+ là hiện tượng một tín hiệu vệ tinh tới anten thu bằng hai hoặc nhiều đường khác nhau

+ anten nhận được tín hiệu truyền thẳng từ vệ tinh xuống mà không bị phản xạ lần nào,

và một hoặc nhiều tín hiệu phản xạ của tín hiệu này

+ tín hiệu phản xạ thường đến trễ hơn và yếu hơn tín hiệu trực tiếp

 Sai số liên quan đến máy thu

- Sai số đồng hồ máy thu

- Sai số do lệch tâm pha anten

- Sai số do sự không ổn định phần cứng của máy thu

Câu 13: Cách hạn chế các sai số trong định vị vệ tinh?

 Cách hạn chế do sai số vệ tinh

- sai số do đồng hồ vệ tinh

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	609 KB