ĐO GPS TUYỆT ĐỐI

nghiên cứu về cách đo GPS tuyệt đối

ĐO GPS TUYỆT ĐỐI

1 Nguyên lí đo GPS tuyệt đối

2 Đo vi phân

Thực hiện : Nhóm 10

NỘI DUNG:

NGUYÊN LÝ ĐO GPS TUYỆT ĐỐI

Nguyên lý đo GPS tuyệt đối

 Đo GPS tuyệt đối là trường hợp sử dụng máy thu GPS để xác định ra tọa độ của điểm quan sát trong hệ thống tọa độ WGS-84.

 Đó có thể là các thành phần vuông góc

không gian ( X, Y, Z ) hoặc thành phần tọa

độ mặt cầu (B, L, H)

 Hệ thống tạo độ WGS-84 là hệ thống tọa độ cơ

sở của hệ thống GPS; tọa độ của vệ tinh cũng như của điểm quan sát đều được lấy theo hệ

thống tọa độ này Nó được thiết lập gắn với

ellipxoid có kích thước như sau:

 a = 6378137 m ; 1/α = 298,2572

Cơ sở toán học của đo GPS tương đối

M( X, Y, Z)

Ta có:

 Việc đo GPS tuyệt đối được thực hiện trên cơ

sở sử dụng đại lượng đo là khoảng cách giả từ vệ tinh đến máy thu theo nguyên tắc giao hội không gian từ các điểm có tọa độ đã biết là các vệ tinh

 Nếu biết chính xác khoảng thời gian lan truyền tín hiệu code tựa ngẫu nhiên từ vệ tinh đến

máy thu, ta sẽ tính được khoảng cách chính

xác giữa vệ tinh và máy thu

 Khi đó 3 khoảng cách được xác định đồng thời

từ 3 vệ tinh đến máy thu sẽ cho ta vị trí không gian đơn vị của máy thu

Ta có hệ toán học sau:

- Song trên thực tế cả đồng hồ máy thu và đồng hồ vệ tinh đều có sai số, nên các khoảng cách được đo không phải là kết quả chính xác

- Kết quả là chúng không thể cắt nhau tại một

điểm,nghĩa là ko thể xác định được vị trí máy thu.

Ta có công thức sau:

c

‘

 Để khắc phục tình trạngnày,cần sử dụng thêm một đại lượng đo nữa, đó là khoảng cách từ

một vệ tinh thứ tư Để thấy rõ điều này, ta có hệ gồm 4 phương trình cho 4 vệ tinh:

 Vậy là bằng cách đo khoảng cách giả đồng thời

từ 4 vệ tinh đến máy thu ta có thể

 xác định được tọa độ tuyệt đối của máy thu,

ngoài

 xác định được số hiệu chỉnh cho đồng hồ của máy thu

 Quan sát đồng thời 4 vệ tinh là yêu cầu tối

cần thiết để xác định tọa độkhông gian tuyệt đối của điểm quan sát Tuy vậy, nếu máy thu được trang bị đồng hồ chính xác cao thì

khi đó chỉ còn 3 ẩn số là 3 thành phần tọa độ của điểm quan sát Để quan sát chúng ta chỉ cần quan sát đồng thời 3 vệ tinh

2.Đo vi phân

Theo phương pháp này cần

- có một máy thu GPS có khả năng phát tín hiệu vô tuyến được đặt tại điểm có tọa độ đã biết (nó thường được gọi là máy cố định),

-có máy khác ( được gọi là máy di động ) đặt ở vị trí

cần xác định tọa độ, đó có thể là điểm cố định hoặc điểm di động như tàu thủy, máy bay, ôtô.

thời thu tín hiệu từ các vệ tinh như nhau

Phương pháp đo:

(?)

Có 2 phương pháp đo GPS vi phân:

- đo GPS vi phân hậu sử lý

- đo GPS vi phân xử lý tực thời

 Nếu thông tin từ vệ tinh bị nhiễu thì kết quả xác định tọa độ của cả máy cố định và máy di động cũng đều bị sai lệch

 Độ sai lệch này được xác định trên cơ sở so

sánh tọa độ tính ra theo tín hiệu thu được và

tọa độ đã biết trước của máy cố định và có thể xem là như nhau cho cả máy cố định và máy di động

 Nó được máy cố định phát đi qua sóng vô

tuyến để máy di động thu nhận mà hiệu chỉnh kết quả xác định tọa độ của mình

 Ngoài cách hiệu chỉnh cho tọa độ, người ta

còn tiến hành hiệu chỉnh cho khoảng cách từ

vệ tinh đến máy thu

 Cách hiệu chỉnh này đòi hỏi máy thu cố định

có cấu tạo phức tạp và tốn kém hơn nhưng lại cho phép người dùng xử lý chủ động linh hoạt hơn

 Để đảm bảo độ chính xác cần thiết, các số hiệu chỉnh cần được xác định và chuyển nhanh với tần suất cao

 Cũng với lý do này phạm vi hoạt động có hiệu quả của một máy thu cố định không phải là tùy ý, mà hạn chế

ở bán kính từ một vài trăm đến năm bảy trăm kilômet

diện rộng cũng như mạng lưới GPS vi phân gồm một số hệ thống gồm một số trạm cố định để phục vụ nhu cầu định vị cho cả một lục địa hay đại dươngvới độ

chính xác cỡ 10m.

chính xác phổ biến cỡ vài mét, và hơn thế nữa tới

đềximét.

Xin trân thành cảm ơn thầy vả các bạn đã tham gia buổi thuyết trình ngày hôm nay

Chúc thầy giáo vá các bạn hạnh phúc, mạnh khỏe

và thành công trong cuộc sống