Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ VỆ TINH GPS VÀ GLONASS 3 1.1 Cấu tạo chung của các hệ thống vệ tinh định vị 3 1.2 Hệ thống vệ tinh định vị GPS 3 1.2.1 Lịch sử phát triển 3 1.2.2 Cấu trúc của hệ thống GPS 12 1.2.3 Hệ tọa độ sử dụng trong hệ thống định vị vệ tinh GPS WGS84 14 1.3 Hệ thống vệ tinh định vị GLONASS 15 1.3.1 Lịch sử phát triển 15 1.3.2. Cấu trúc của hệ thống GLONASS 15 1.3.3 Hệ tọa độ sử dụng trong hệ thống định vị GLONASS ( PZ90) 19 1.4 Nguyên lý cơ bản của phương pháp định vị vệ tinh 20 1.4.1 Định vị tuyệt đối (Absolute Positioning) 20 1.4.2 Định vị tương đối (Relative Positioning) 22 1.4.2.1 Phương pháp đo tĩnh (Static Relative Positioning) 24 1.4.2.2 Phương pháp đo động (Kinematic Relative Positioning) 25 1.5 Một số ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh hiện nay ở Việt Nam và thế giới 26 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ DỮ LIỆU ĐO GPS VÀ GLONASS BẰNG PHẦN MỀM TBC 27 2.1. Một số phần mềm xử lý dữ liệu đo vệ tinh thông dụng 27 2.2. Giới thiệu phần mềm TBC 28 2.3. Quy trình xử lý dữ liệu đo GPS và GLONASS bằng phần mềm TBC 29 2.3.1.Thiết lập hệ tọa độ địa phương 29 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THỰC NGHIỆM BẰNG PHẦN MỀM TBC 51 3.1 Giới thiệu lưới thực nghiệm 51 3.2. Kết quả xử lý dữ liệu đo GPS bằng phần mềm TBC 52 3.3. Kết quả xử lý dữ liệu đo GPS và GLONASS bằng phần mềm TBC 56 3.4 So sánh, phân tích đánh giá 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC 64
Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC SV: Tống Mạnh Cường Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC BẢNG SV: Tống Mạnh Cường Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH SV: Tống Mạnh Cường Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Hiện có nhiều phương pháp để thành lập lưới trắc địa sử dụng công nghệ định vị vệ tinh phương pháp phổ biến So với phương pháp truyền thống, phương pháp giúp ta tiết kiệm thời gian, thông hướng nhiều, tăng suất lao động mang lại hiệu kinh tế cao Ở nước ta, công nghệ định vị vệ tinh sở Hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System) Hoa Kì có bước phát triển mạnh mẽ ứng dụng rộng rãi lĩnh vực trắc địa - đồ nói chung, thành lập lưới khống chế nói riêng Nhưng số trường hợp, khả ứng dụng công nghệ gặp nhiều khó khăn, ví dụ như: trường hợp thành lập lưới khống chế nơi bị hạn chế điều kiên thông thoáng, trường hợp mà điều kiên tự nhiên không cho phép quan sát vệ tinh có góc ngẩng thấp Tình thường gặp yêu cầu thành lập lưới đô thị, khu đông dân cư, Khi đó, số lượng vệ tinh GPS quan sát giảm đáng kể ảnh hưởng đến độ tin cậy, độ xác xác định tọa độ điểm đo Trong đó, với phát triển Hệ thống vệ tinh định vị GPS Hoa Kì, Hệ thống vệ tinh định vị GLONASS (Global Navigation Satellite System) Nga đầu tư, phát triển không ngừng hoàn thiện Cho đến nay, Hệ thống GLONASS có đủ số lượng vệ tinh theo thiết kế thực đầy đủ chức hệ thống vệ tinh định vị Từ đó, mở khả kết hợp quan trắc vệ tinh định vị GLONASS với vệ tinh GPS thành lập lưới trắc địa để nâng cao độ tin cậy, độ xác xác định tọa độ, đặc biệt trường hợp số lượng vệ tinh GPS quan trắc bị hạn chế Chính vậy, em chọn đề tài: “Nghiên cứu phương SV: Tống Mạnh Cường Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp pháp xử lý số liệu GPS kết hợp GLONASS thành lập lưới trắc địa” để thực đồ án tốt nghiệp Kết cấu đồ án, phần mở đầu kết luận, gồm có chương chính: Chương Khái quát chung công nghệ định vị vệ tinh GPS GLONASS; Chương Phương pháp xử lý liệu đo GPS GLONASS phần mềm TBC; Chương Tính toán thực nghiệm phần mềm TBC Do trình độ chuyên môn có hạn nguồn tài liệu hạn chế, nên đồ án nhiều thiếu sót, mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình, chu đáo thầy cô Khoa Trắc địa – Bản đồ cán Cục Bản đồ/Bộ Tổng Tham Mưu, giúp em hoàn thành đồ án Tôi xin chân thành cám ơn đóng góp ý kiến bạn bè đồng nghiệp trình làm đồ án SV: Tống Mạnh Cường Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ VỆ TINH GPS VÀ GLONASS 1.1 Cấu tạo chung hệ thống vệ tinh định vị Trên giới có nhiều hệ thống vệ tinh định vị chúng có cấu tạo chung gồm ba đoạn: - Đoạn không gian bao gồm vệ tinh nằm quỹ đạo xoay quanh trái đất Chúng chuyển động ổn định quay hai vòng quỹ đạo gần 24 Các vệ tinh quỹ đạo bố trí cho máy thu mặt đất nhìn thấy tối thiểu vệ tinh vào thời điểm nào; - Đoạn điều khiển Chức đoạn kiểm soát để vệ tinh theo quỹ đạo thông tin thời gian xác Các trạm mặt đất nhận tín hiệu liên tục từ vệ tinh gửi thông tin đến trạm trung tâm hệ thống định vị Tại trạm kiểm soát trung tâm,nó sửa lại liệu cho kết hợp với an-ten khác để gửi lại thông tin cho vệ tinh; - Đoạn sử dụng thiết bị nhận tín hiệu từ vệ tinh người sử dụng thiết bị 1.2 Hệ thống vệ tinh định vị GPS 1.2.1 Lịch sử phát triển Bộ Quốc phòng Mỹ quan thiết kế điều khiển hệ thống định vị toàn cầu GPS Trong nhóm người tham gia điều hành dự án GPS Bộ Quốc phòng Mỹ cần kể tới đóng góp to lớn TS Ivan Getting, người sáng lập The Aerospace Corporation TS Bradford Parkinson, chủ tịch hội đồng quản trị The Aerospace Corporation Bảng 1.1 trình bày tóm tắt niên biểu kiện liên quan tới lịch sử phát triển GPS SV: Tống Mạnh Cường Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Thời gian Thập niên 1920s Đồ án tốt nghiệp Bảng1.1 Niên biểu lịch sử phát triển GPS Sự kiện Ra đời hệ thống dẫn đường vô tuyến LORAN, hệ thống dẫn đường áp dụng phương pháp đo độ lệch thời Đầu Đại gian tín hiệu sóng vô tuyến, Phòng thí nghiệm Bức xạ Đại chiến học MIT (MIT Radiation Laboratory) LORAN hệ thống giới định vị điều kiện thời tiết thực đầu tiên, hai chiều (vĩ độ kinh độ) Vệ tinh Sputnik Nga phóng lên vũ trụ Đại học MIT cho 1957 tín hiệu vô tuyến điện vệ tinh tăng lên chúng tiếp cận trái đất giảm rời khỏ trái đất truy theo vị trí từ mặt đất TRANSIT, hệ thống dẫn đường dựa vệ tinh hoạt động đầu tiên, Phòng thí nghiệm vật lý ứng dụng Johns Hopkins phát triển 1959 đạo TS Richard Kirschner Mặc dù khởi đầu Transit chế tạo để hỗ trợ cho đội tàu ngầm Mỹ công nghệ phát triển có ích trở thành Hệ thống định vị toàn cầu Vệ tinh Transit phóng lên vũ trụ vào năm 1959 Hệ thống dẫn đường đo hiệu thời gian ba chiều (kinh độ, vị độ độ cao longitude, latitude and altitude) Raytheon Corporation đề xuất theo yêu cầu Không lực Hoa Kì để làm hệ 1960 thống dẫn đường sử dụng với (with a proposed ICBM) đạt tới độ lưu động chạy hệ thống đường ray Hệ thống dẫn đường trình bày MOSAIC (Mobile System for Accurate ICBM Control) Ý tưởng bị hỏng chương trình 1963 Mobile Minuteman bị hủy bỏ vào năm 1961 Tổng công ty Aerospace Corporation thực nghiên cứu hệ SV: Tống Mạnh Cường Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp thống không gian làm sở cho hệ thốn dẫn đường cho phương tiện chuyển động nhanh theo ba chiều không gian Việc nghiên cứu trực tiếp dẫn tới khái niệm hệ thống định vị toàn cầu Khái niệm liên quan đến việc đo thời gian tới tín hiệu sóng vô tuyến phát từ vệ tinh có vị trí xác biết Đo thời gian cho khoảng cách tới vị trí vệ tinh biết xác định vị trí người sử dụng Không lực Hoa Kì bắt đầu hỗ trợ nghiên cứu Aerospace, định nghiên cứu Dự án Hệ thống 621B Khoảng năm 1963 1972, chương trình biểu diễn hoạt động loại tín hiệu xác định khoảng cách vệ tinh dựa tiếng ồn ngẫu nhiên giả tạo (PRN, pseudo random noise) Timation, hệ thống vệ tinh hải quân, phát triển đạo Roger Easton Phòng nghiên cứu Hải quan (Naval Research Lab, NRL) để cải thiện đồng hồ có tính ổn định cao, khả 1964 truyền thời gian, dẫn đường chiều Hoạt động Timation theo tiêu chuẩn thời gian chuẩn vũ trụ cung cấp sở quan trọng cho hệ thống định vị toàn cầu Vệ tinh Timation phóng lên vũ trụ vào tháng năm 1967 Bộ Quốc phòng Mỹ (DoD, Department of Defence, USA) thành lập ủy ban gọi Ủy ban Thự Vệ tinh Dẫn đường (NAVSEC, Navigation Satellite Executive Committee) để phối hợp nỗ lực nhóm dẫn đường vệ tinh (Transit Hải quân, Chương trình 1968 Timation, SECOR Quân đội, hay gọi Hệ thống đồng tương quan khoảng cách chuỗi (Sequential Correlation of Range System) NAVSEC ký hợp đồng số nghiên cứu để làm sáng tỏ khái niệm dẫn đường vệ tinh Những nghiên cứu số vấn đề xung quanh khái niệm lựa chọn tần số sóng SV: Tống Mạnh Cường Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp mang (dải L đối lập với dải C), thiết kế cấu trúc tín hiệu, lựa chọn định hình quỹ đạo vệ tinh NAVSEC quản lý thảo luận khái niệm nhóm dẫn đường vệ tinh khác APL Hải quân ủng hộ nhóm Transit mở 1969-1972 rộng, NRL Hải quân ủng hộ cho Timation mở rộng, Không lực Hoa Kì ủng hộ cho “chòm đồng mở rộng”, tức dự án ‘Hệ thống 621B’ Thứ trưởng Bộ Quốc phòng định thiết lập chương trình hợp tác ba dịch vụ để thống khái niệm khác định vị dẫn đường thành hệ thống Bộ quốc phòng hỗn hợp gọi Hệ thống vệ tinh dẫn đường quốc phòng (Defense Navigation Tháng năm 1973 Satellite System) Không lực Hoa Kì định làm người quản lý (điều hành) chương trình Hệ thống phát triển qua văn phòng chương trình kết hợp (joint program office), với tham gia tất quan chủng quốc phòng Đại tá Brad Parkinson định làm người đạo văn phòng chương trình kết hợp đặt trọng trách phát triển kết hợp khái niệm ban đầu hệ thống dẫn đường dựa không gian (space-based navigation system) Hệ thống trình bày tới Hội đồng Thu nhận Thẩm định Hệ thống Quốc phòng (Defense System Acquisition and Review Council, DSARC) bị từ chối thông qua Hệ thống Tháng năm 1973 trình lên DSARC gói gọn Hệ thống 621B Air Fore không đại diện cho chương trình kết hợp Mặc dù có người ủng hộ ý tưởng hệ thống dẫn đường dựa vệ tinh Văn phòng Chương trình Kết hợp thúc đẩy khẩn trương tổng quát hóa khái niệm bao gồm xem xét yêu cầu tất binh 17/12/1973 chủng quốc phòng Một khái niệm trình tới DSARC thông qua để SV: Tống Mạnh Cường Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp thực cấp kinh phí hệ thống NAVSTAR GPS, đánh dấu khởi đầu công nhận khái niệm (ý tưởng) (Giai đoạn I chương trình GPS) Khái niệm thực hệ thống dàn xếp (thỏa hiệp – compromise system) Đại tá Parkinson thương lượng kết hợp tốt tất khái niệm công nghệ dẫn đường vệ tinh có sẵn Cấu hình hệ thống thông qua bao gồm 24 vệ tinh chuyển động quỹ đạo nghiêng chu kỳ 12 Tháng năm 1974 đồng hồ Hãng Rockwell International chọn làm nhà cung cấp vệ tinh cho chương trình GPS Vệ tinh NAVSTAR phóng lên vũ trụ Vệ tinh định Vệ tinh Công nghệ Dẫn đường (NTS) số 1, Ngày 14 vệ tịnh Timation tân trang lại NRL đóng Vệ tinh thứ tháng năm hai (là vệ tinh cuối cùng) nhóm NTS phóng vào năm 1974 1977 Những vệ tinh sử dụng cho việc đề xuất đánh giá khái niệm (ý tưởng) thực đồng hồ nguyên tử 1977 phóng vào không gian (vũ trụ) Thực kiểm tra thiết bị người sử dụng Yuma, Arizona Vệ tinh Block I phóng Toàn 11 vệ tinh Block I phóng khoảng thời gian 1978 1985 Atlas- 22/2/1978 Centaur Những vệ tinh Block I Rockwell International xây dựng coi vệ tinh mẫu phát triển dùng để kiểm tra hệ thống Bị vệ tinh phóng trượt Phóng vệ tinh GPS thực cảm ứng Hệ thống 26/4/1980 1982 phát tiếng nổ hạt nhân hoạt động tổng hợp (Integrated Operational Nucluear Detonation Detection System (IONDS) sensors) Bộ Quốc phòng thông qua định giảm số vệ tinh chòm vệ tinh GPS từ 24 xuống 18 sau tái cấu tạo lại chương trình SV: Tống Mạnh Cường 10 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ GC01 CT01 GC02 CT02 GC03 ******2.349 ******0.480 ******4.488 ******2.802 ******0.010 Đồ án tốt nghiệp - *****5.963 - *2.678 - 0.018 *****0.590 0.018 *8.122 0.077 - *****4.906 - *7.944 - 0.02 *****2.235 0.021 *6.710 0.094 - *****8.227 - *8.207 - Bảng 3.12 Kết xử lý số liệu đo ca 6h lần góc ngưỡng 10o (từ 0:59:45đến 6:59:30cùng ngày 5/3/2015) Tên X mx Y my h mh Điểm (M) (M) (M) (M) (M) (M) GC01 CT01 GC02 CT02 GC03 ******2.349 ******0.478 ******4.488 ******2.797 ******0.010 - *****5.963 - *2.678 - 0.01 *****0.581 0.009 *8.151 0.049 - *****4.906 - *7.944 - 0.011 *****2.245 0.010 *6.731 0.058 - *****8.227 - *8.207 - Bảng 3.13 Kết xử lý số liệu đo ca 6h, góc ngưỡng 40o (từ 12:59.45 đến 18:59:45 ngày 4/3/2015) SV: Tống Mạnh Cường 64 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp Tên X mx Y my h mh Điểm (M) (M) (M) (M) (M) (M) GC01 CT01 GC02 CT02 GC03 ******2.349 - ******0.471 0.027 ******4.488 - ******2.771 0.029 ******0.010 - SV: Tống Mạnh Cường *****5.963 - *2.678 - *****0.627 0.032 *8.129 0.105 *****4.906 - *7.944 - *****2.258 0.028 *6.698 0.137 *****8.227 - *8.207 - 65 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.14 Kết xử lý số liệu đo ca 6h, góc ngưỡng 45o (từ 12:59.45 đến 18:59:45 ngày 4/3/2015) Tên X mx Y my h mh Điểm (M) (M) (M) (M) (M) (M) GC01 CT01 GC02 CT02 GC03 ******2.349 - ******0.464 0.059 ******4.488 - ******2.726 0.073 ******0.010 - *****5.963 - *2.678 - *****0.696 0.186 *8.234 0.247 *****4.906 - *7.944 - *****2.185 0.116 *6.705 0.545 *****8.227 - *8.207 - 3.4 So sánh, phân tích đánh giá Từ bảng 3.1 3.8, thấy góc ngưỡng 10 o, trường hợp xử lý liệu GPS trường hợp xử lý liệu kết hợp GPS/GLONASS cho kết phù hợp với giá trị tọa độ đánh giá sai số Với phù hợp kết hai trường hợp xử lý liệu đánh giá sai số tọa độ phẳng (x, y) cỡ 1,5 cm sai số độ cao thủy chuẩn cỡ cm, kết lấy làm tiêu chuẩn để đánh giá kết ca đo khác Từ bảng 3.1 đến 3.5 bảng 3.8 đến 3.12 thấy trường hợp góc ngưỡng 10o, trường hợp xử lý liệu GPS trường hợp xử lý liệu kết hợp GPS/GLONASS cho độ xác độ tinh cậy tương đương Giá trị tọa độ hai trường hợp có độ hội tụ cao Kết ca đo 24 không chênh nhiều Độ lệch tọa độ trường hợp xử lý liệu GPS GPS+GLONASS khoảng từ 3÷5 cm, phù hợp với đánh giá sai số Kết đánh giá sai số hai trường hợp gần tương đương SV: Tống Mạnh Cường 66 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp Với góc ngưỡng 40o, 45o, so sánh kết xử lý ca đo cho hai trường hợp có liệu GPS liệu GPS+GLONASS, trình bày bảng 3.6, 3.7, 3.12, 3.13 so sánh kết với kết xử lý ca đo 24 (bảng 3.1, 3.8), nhận thấy trường hợp xử lý liệu GPS xử lý kết hợp liệu GPS+GLONASS cho đánh giá sai số tương đương, trường hợp xử lý liệu GPS+GLONASS có độ hội tụ so với kết xử lý ca đo 24 tốt Trong trường hợp góc ngưỡng 45 o, xử lý liệu GPS không thành công với tất cạnh lưới, dẫn đến độ lệch giá trị tọa độ trường hợp so với giá trị tương ứng ca đo 24 lớn Như vậy, kết khảo sát cho thấy: − Với giới hạn góc ngẩng 10 o, tương ứng với trường hợp khu vực đo thoáng, thông hướng tốt kết xử lý số liệu đo GPS hay GPS kết hợp GLONASS phần mềm TBC tương đương nhau; − Với giới hạn góc ngẩng 40o, 45o, tương ứng với khu vực đo bị hạn chế độ thông hướng, kết xử lý kết hợp GPS GLONASS cho kết tốt so với xử lý liệu GPS Trong số trường hợp quan trắc vệ tinh GPS không hội đủ điều kiện để xác định tọa độ điểm đo, kết hợp liệu GPS GLONASS cho phép giải vấn đề SV: Tống Mạnh Cường 67 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Hiện việc sử dụng công nghệ định vị vệ tinh để thành lập lưới trắc địa trở nên phổ biến ứng dụng rộng rãi Đồ án tập trung vào nghiên cứu vấn đề liên quan đến xử lý kết hợp liệu đo GPS GLONASS việc thành lập lưới trắc địa phần mềm TBC với nội dung sau: Trình bày khái quát công nghệ định vị vệ tinh, đặc trưng bản, lịch sử phát triển, cấu trúc nguyên lý hoạt động hệ thống định vị vệ tinh GPS GLONASS; Nắm bắt qui trình xử lý liệu GPS, GPS kết hợp GLONASS; Nghiên cứu khả xử lý kết hợp liệu đo hai hệ thống định vị vệ tinh GPS GLONASS sở phần mềm TBC Từ nội dung tìm hiểu phân tích, đánh giá kết thực nghiệm đồ án, rút số kết luận sau: Kết hợp GPS GLONASS điều kiện thông thoáng, không bị hạn chế tầm quan sát từ vị trí đo đến vệ tinh tương đương GPS vượt trội GPS tầm nhìn bị hạn hẹp; Việc kết hợp GPS GLONASS để thành lập lưới khống chế trắc địa khu vực đô thị có nhiều nhà cao tầng hoàn toàn hữu dụng đạt độ xác Tuy nhiên, nay, hai hệ thống vệ tinh định vị nghiên cứu, có nhiều hệ thống định vị vệ tinh khác xây dựng hoàn thiện như: Galileo Châu Âu, Bắc Đẩu Trung Quốc Do đó, để nâng cao độ tin cậy, độ xác định vị công tác thành lập lưới trắc địa, cần tiếp tục tìm hiểu nghiên cứu hướng ứng dụng hệ thống Hơn nữa, TBC, nay, nhiều phần mềm khác hỗ trợ việc xử lý kết hợp liệu GPS GLONASS Việc nghiên cứu tìm hiểu phần mềm yêu cầu cần thiết đòi hỏi phải thực thời gian tới SV: Tống Mạnh Cường 68 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp Vì thời gian trình độ hạn chế nên nội dung đồ án không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo, cô giáo bạn bè đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày…tháng… năm 2014 Sinh viên thực Tống Mạnh Cường SV: Tống Mạnh Cường 69 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Nam Chinh (2003) Bài giảng bình sai lưới Giáo trình Trắc Địa cao cấp ĐH Mỏ - Địa Chất, Hà Nội [2] Đặng Nam Chinh, Đỗ Ngọc Đường (2003) Bài giảng công nghệ GPS Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội [3].Đặng Nam Chinh, Đỗ Ngọc Đường (2012) Giáo trình định vị vệ tinh (A) Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội [4] Hoàng Ngọc Hà, Trương Quang Hiếu (1999) Cơ sở toán học xử lý số liệu trắc địa NXB Giao thông vận tải [5] Phạm Hoàng Lân (2001) Công nghệ GPS- Bài giảng cao học Trắc Địa Trường Đại học Mỏ- Địa Chất, Hà Nội [6] http://igscb.jpl.nasa.gov PHỤ LỤC MẪU KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐO GPS, GPS/GLONASS BẰNG PHẦN MỀM TBC Project Information SV: Tống Mạnh Cường Coordinate System 70 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Name: Size: Modified: Đồ án tốt nghiệp D:\24.vce 470 KB 5/25/2015 Name: 7:42:21 AM vietnam VN200 Datum: Zone: Reference mui_48 egm200 Geoid: number: Description: Vertical datum: Baseline Processing Report Processing Summary Observation From To GC01 - GC03 (B21) CT01 - CT02 (B24) GC03 - CT02 (B22) CT01 - GC02 (B17) CT01 - GC03 (B20) GC01 - GC02 (B18) GC01 - CT01 (B16) GC02 - CT02 (B23) GC01 - CT02 (B25) GC02 - GC03 (B19) Solution Type H V Prec Prec (Meter) (Meter) Geodetic Az Ellipsoid Dist (Meter) ∆Height (Meter) GC01 GC03 Fixed 0.005 0.012 249°51'26" 603071.173 2.455 CT01 CT02 Fixed 0.004 0.012 318°25'17" 404621.501 -1.610 GC03 CT02 Fixed 0.004 0.013 10°12'35" -12.334 GC02 CT01 Fixed 0.004 0.012 177°35'14" 607799.861 0.833 GC03 CT01 Fixed 0.004 0.013 33°55'59" -10.699 GC01 GC02 Float 0.008 0.016 353°11'39" 1066418.474 -9.147 GC01 CT01 Fixed 0.004 0.013 346°58'15" 463409.558 -8.122 GC02 CT02 Fixed 0.004 0.013 218°37'12" 389883.075 -0.774 GC01 CT02 Fixed 0.004 0.012 333°45'43" 841753.773 -9.898 GC02 GC03 Float 0.010 0.017 198°59'22" 1339560.899 11.562 SV: Tống Mạnh Cường 71 980993.297 804381.954 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp Acceptance Summary Processed Passed 10 10 Date: 6/10/2015 8:58:36 AM Project: D:\24.vce Flag Fail 0 Trimble Business Center Network Adjustment Report Adjustment Settings Set-Up Errors GNSS Error in Height of Antenna: Centering Error: Covariance Display Horizontal: Propagated Linear Error [E]: Constant Term [C]: Scale on Linear Error [S]: Three-Dimensional Propagated Linear Error [E]: Constant Term [C]: Scale on Linear Error [S]: Adjustment Statistics Number of Iterations for Successful Adjustment: Network Reference Factor: Chi Square Test (95%): Precision Confidence Level: Degrees of Freedom: Post Processed Vector Statistics Reference Factor: Redundancy Number: SV: Tống Mạnh Cường 72 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp A Priori Scalar: Adjusted Grid Coordinates Y Y X X h (Meter) (M) (M) (M) (M) CT01 *****0.601 0.016 ******0.472 0.017 *8.172 0.080 CT02 *****2.242 0.019 ******2.795 0.019 *6.738 0.096 GC01 *****5.963 - ******2.349 - *2.678 - ENe GC02 *****4.906 - ******4.488 - *7.944 - ENe GC03 *****8.227 - ******0.010 - *8.207 - ENe Point ID h Fixed Adjusted Geodetic Coordinates Height Height Error Point ID Latitude Longitude CT01 N16°02'27.82539" E108°12'18.34054" 14.877 0.080 CT02 N18°45'36.71187" E105°39'33.51302" 13.219 0.096 GC01 N11°57'44.23041" E109°10'49.97524" 23.146 ? ENe GC02 N21°31'38.49257" E107°57'58.87880" 13.971 ? ENe GC03 N10°02'22.16766" E104°00'59.64222" 25.604 ? ENe (Meter) (Meter) Fixed Error Ellipse Components Point ID Semi-major axis Semi-minor axis Azimuth (Meter) (Meter) CT01 0.022 0.020 162° CT02 0.024 0.023 175° Adjusted GPS Observations Transformation Parameters Deflection in Latitude: SV: Tống Mạnh Cường 73 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp Deflection in Longitude: Azimuth Rotation: Scale Factor: Observation ID GC01 > CT01 (PV16) Observation 346°58'17" 0.007 sec ΔHt -19.563 m 0.095 m CT01 (PV20) CT01 (PV17) (PV18) GC02 -0.117 m -1.977 0.005 sec 0.006 sec 2.268 ΔHt -8.552 m 0.098 m 0.011 m 0.155 804383.249 m 0.022 m 0.011 m 0.617 Az 177°35'16" 0.007 sec ΔHt 12.409 m 0.098 m -0.006 sec 0.042 m 2.230 -1.839 0.733 607801.283 m 0.022 m -0.003 m -0.233 Az 353°11'41" 0.004 sec 0.001 sec 0.143 ΔHt -31.991 m 0.103 m 0.032 m Ellip 1066419.998 0.021 m -0.019 m -0.871 Dist > -3.539 33°56'01" Ellip GC01 sec Residual Az Dist > -0.018 Standardized 0.033 m Ellip GC02 Residual 463409.838 m 0.020 m Dist > Error Az Ellip GC03 A-posteriori SV: Tống Mạnh Cường 74 0.423 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ GC02 > CT02 (PV23) Dist m Az 218°37'14" 0.011 sec 0.004 sec 0.571 ΔHt -2.789 m 0.099 m 0.012 m 0.190 389884.408 m 0.022 m 0.005 m 0.323 Ellip Dist CT01 > CT02 (PV24) Az 318°25'19" 0.009 sec ΔHt -15.205 m 0.094 m Ellip > CT02 (PV25) (PV22) CT02 -0.192 -0.031 m -0.554 Az 333°45'44" 0.004 sec 0.001 sec 0.326 ΔHt -34.773 m 0.095 m 0.021 m 0.420 0.367 841755.115 m 0.021 m -0.008 m -0.474 Az 10°12'37" 0.004 sec 0.001 sec 0.326 ΔHt -23.763 m 0.099 m 0.008 m Ellip 980995.918 m 0.023 m Dist > sec 0.007 m Ellip GC03 -0.001 404622.524 m 0.021 m Dist GC01 Đồ án tốt nghiệp SV: Tống Mạnh Cường 75 0.120 -0.001 m -0.034 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp Dist GC01 > GC03 (PV21) Az 249°51'27" 0.005 sec 0.000 sec -0.014 ΔHt -11.025 m 0.095 m -0.005 m -0.103 Ellip 603071.602 m 0.011 m 0.007 m Az 198°59'24" 0.003 sec 0.001 sec 0.212 ΔHt 20.934 m 0.107 m 0.001 m Ellip 1339564.269 Dist m 0.025 m -0.008 m -0.308 Dist GC02 > GC03 (PV19) 0.320 0.027 Covariance Terms From To Point Point CT01 CT02 Components 318°25'17" 0.011 sec ΔHt -1.657 m 0.114 m ΔElev -1.434 m 0.114 m Dist GC02 Error Az Ellip CT01 A-posteriori 3D Precision Precision (Ratio) (Ratio) : 18551903 : 18538777 404621.594 m 0.022 m Az 357°39'51" 0.005 sec ΔHt -0.906 m 0.080 m SV: Tống Mạnh Cường Horiz 76 : 35010606 : 35035518 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ ΔElev Ellip Dist CT01 GC03 ΔHt 10.728 m 0.080 m ΔElev 10.035 m 0.080 m 346°58'15" 0.007 sec ΔHt -8.270 m 0.080 m ΔElev -4.506 m 0.080 m 333°45'43" 0.005 sec ΔHt -9.927 m 0.096 m ΔElev -5.940 m 0.096 m Dist GC01 GC01 GC02 GC03 353°11'39" 0.000 sec ΔHt -9.175 m 0.000 m ΔElev -4.734 m 0.000 m Ellip 1066418.662 Dist m Az 249°51'26" 0.000 sec ΔHt 2.458 m 0.000 m ΔElev 5.529 m 0.000 m Dist GC02 CT02 Az SV: Tống Mạnh Cường : 48558839 : 26541149 : 26550592 : 44111115 : 44125243 841753.928 m 0.019 m Az Ellip 463409.680 m 0.017 m Az Ellip : 48502922 804382.119 m 0.017 m Az Dist CT02 607799.974 m 0.017 m 0.004 sec Ellip GC01 0.080 m 214°52'47" Dist CT01 -0.228 m Az Ellip GC01 Đồ án tốt nghiệp 1:0 1:0 1:0 1:0 0.000 m 603071.293 m 0.000 m 218°37'12" 0.010 sec 77 : 20788499 : Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp 20799596 ΔHt -0.752 m 0.096 m ΔElev -1.206 m 0.096 m Ellip Dist GC02 GC03 GC03 CT02 389883.155 m 0.019 m Az 198°59'22" 0.000 sec ΔHt 11.633 m 0.000 m ΔElev 10.263 m 0.000 m Ellip 1339561.143 Dist m Az 10°12'35" 0.004 sec ΔHt -12.385 m 0.096 m ΔElev -11.469 m 0.096 m Ellip Dist 1:0 0.000 m : 51657201 : 51658271 980993.486 m 0.019 m Date: 6/10/2015 8:45:31 AM Project: D:\24.vce SV: Tống Mạnh Cường 1:0 78 Trimble Business Center Lớp: ĐH1TĐ2 [...]... dụng trong xây dựng các mạng lưới trắc địa; dụng trong trắc địa công trình; dụng trong công tác thành lập bản đồ, thu thập thông tin địa lý; dụng trong nghiên cứu địa động; dụng trong quân sự: định vị và trinh sát trong chiến tranh hiện đại; dẫn đường vũ khí bằng GPS; - Ứng dụng trong giao thông: quản lý và điều hành xe CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ DỮ LIỆU ĐO GPS VÀ GLONASS BẰNG PHẦN MỀM TBC 2.1 Một số. .. Advanced (nâng cao) Mô-đun Survey Advanced xử lý các cạnh L1 GPS, L2 SV: Tống Mạnh Cường 31 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp GPS và GLONASS và bình sai các véc-tơ L1, L2 và GLONASS Nó cho phép xử lý cạnh và bình sai lưới nâng cao.Mô-đun Survey Standard chỉ xử lý cạnh L1 GPS và bình sai các véc-tơ L1 Nó cung cấp công cụ xử lý cạnh và bình sai lưới cơ bản Từ ngày 14 tháng 9 năm 2011,... vũ trụ Mỹ NASA vv Trong đó, phần mềm GIPSY-OASIS không chỉ sử dụng cho xử lý định vị chính xác điểm trên mặt đất mà còn sử SV: Tống Mạnh Cường 30 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp dụng để xử lý chính xác hóa các tham số quỹ đạo vệ tinh và có khả năng xử lý ở chế độ tức thời hoặc tựa tức thời Các phần mềm chuyên dụng như GAMITGLOBK, BERNESE xử lý dữ liệu GPS và dữ liệu GNSS ở dạng... Thales vv Trong đó có những phần mềm không chỉ sử dụng cho xử lý số liệu GPS mà còn sử dụng để xử lý số liệu đo bằng toàn đạc điện tử,thủy chuẩn điện tử như phần mềm LGO của Leica Để khai thác hiệu quả các phần mềm trên, một số cá nhân, tổ chức đã viết thêm một số modul hỗ trợ chuyển kết quả xử lý bằng các phần mềm trên về khuôn dạng trình bày kết quả bình sai theo các dạng biểu, thuận tiện cho người... và trong máy thu, sai số của tọa độ vệ tinh, số nguyên đa trị Kỹ thuật đo pha hiện nay có thể đạt độ chính xác cỡ 1% bước sóng và có thể cao hơn, chính vì thế định vị tương đối đạt độ chính xác rất cao Kết quả định vị tương đối được sử dụng trong trắc địa vào nhiệm vụ cần độ chính xác cao và rất cao như xây dựng lưới khống chế quốc gia, các mạng lưới chuyên dụng( nghiên cứu địa động, lưới trắc địa. .. mạng lưới cho kết quả cuối cùng; SV: Tống Mạnh Cường 32 Lớp: ĐH1TĐ2 Khoa: Trắc địa – Bản đồ Đồ án tốt nghiệp - GNSS site calibration; - Các chức năng cái tiến 2.3 Quy trình xử lý dữ liệu đo GPS và GLONASS bằng phần mềm TBC 2.3.1.Thiết lập hệ tọa độ địa phương Hệ tọa độ địa phương là hệ tọa độ riêng thường được sử dụng ở mỗi quốc gia, mỗi vùng và khu vực khác nhau, thậm chí mỗi công việc khác nhau Trong. .. mềm xử lý tính toán số liệu, máy tính thu tín hiệu GPS, có thể đặt cố định trên mặt đất hay gắn trên các phương tiện chuyển động như ô tô, máy bay, tàu biển, tên lửa, vệ tinh nhân tạo Tuỳ theo mục đích của các ứng dụng, các máy thu GPS có thiết kế cấu tạo khác nhau cùng với phần mềm xử lý và quy trình thao tác thu thập số liệu ở thực địa 1.2.3 Hệ tọa độ sử dụng trong hệ thống định vị vệ tinh GPS WGS-84... nhận khuôn dạng dữ liệu RINEX, do đó có thể sử dụng chung nhiều loại máy thu (của nhiều hãng) để giải quyết các nhiệm vụ trắc địa -Nhóm thứ hai là các phần mềm chuyên dụng, còn gọi là phần mềm khoa học được các tổ chức khoa học, các trường đại học, các viện nghiên cứu thành lập phục vụ cho các mục đích nghiên cứu khoa học, sử dụng để xử lý số liệu với độ chính xác cao Có thể kể ra một số phần mềm thuộc... Positioning) Năm 1985, phương pháp định vị tương đối động mới được nghiên cứu và phát triển Phương pháp này cho phép đạt độ chính xác vị trí tương đối giữa trạm cơ sở và trạm động tới centimet và có thể cao hơn Năm 1989, phương pháp khởi đo trạng thái động OTF (On the fly) được nghiên cứu và áp dụng thành công đã là tiền đề để phát triển kỹ thuật đo động tức thời (RTK) sau này Phương pháp đo động cho phép... thông tin GPS, dữ liệu và hỗ trợ kỹ thuật Tháng 2 năm 1989, Coast Guard có trách nhiệm làm đại lý hướng dẫn Dịch vụ GPS Dân sự (civil GPS service) Khảo sát trở thành một thị trường GPS thương mại đầu bảng được nâng cánh! Để bù cho số vệ tinh giới hạn có sẵn trong quá trình phát 1984 triển chòm vệ tinh, các nhà khảo sát đã chuyển qua số kỹ thuật nâng cao độ chính xác bao gồm kĩ thuật GPS Vi phân (DGPS) và