Nghiên cứu các phương án xử lý kết hợp số liệu của nhiều hệ thống định vị vệ tinh trong mạng lưới GNSS

Nội dung text: Nghiên cứu các phương án xử lý kết hợp số liệu của nhiều hệ thống định vị vệ tinh trong mạng lưới GNSS

1. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, ĐHXDHN, 2021, 15 (7V): 156–166 NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ KẾT HỢP SỐ LIỆU CỦA NHIỀU HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VỆ TINH TRONG MẠNG LƯỚI GNSS Vũ Đình Chiềua, Vũ Ngọc Quangb,∗, Lương Ngọc Dũnga, Hà Thị Hằnga, Trần Đình Trọnga aKhoa Cầu đường, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội, 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam bKhoa Công trình, Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải, 54 đường Triều Khúc, quận Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 20/9/2021, Sửa xong 13/10/2021, Chấp nhận đăng 27/10/2021 Tóm tắt Bài báo nghiên cứu sự ảnh hưởng của việc kết hợp số liệu từ các hệ thống định vị khác nhau tới độ chính xác lời giải cạnh khi các loại máy thu có khả năng thu nhận số liệu từ nhiều hệ thống vệ tinh, nhiều kênh thu và nhiều tần số. Nghiên cứu sử dụng phần mềm Trimble Business Center 5.0 ở chế độ không can thiệp nhằm cho ra lời giải khách quan nhất. Mẫu thử nghiệm là 02 mạng lưới có quy mô nhỏ, cạnh ngắn, xuất hiện phổ biến trong công tác trắc địa xây dựng và 01 mạng lớn có chiều dài cạnh từ 40 km đến 80 km với số liệu từ máy thu Trimble R8s và R9s. Kết quả của nghiên cứu đã cho thấy sự cải thiện cũng như sự ảnh hưởng giữa các hệ thống vệ tinh đến độ chính xác của mạng lưới, mang lại những lựa chọn mới trong xử lý mạng lưới GNSS nhằm đáp ứng các mục tiêu cụ thể. Từ khoá: lưới khống chế; định vị; hệ thống vệ tinh; đo GNSS tĩnh; xử lý mạng lưới. RESEARCH ON PROCESSING OPTIONS COMBINING DATA OF MULTI-SATELLITE POSITIONING SYSTEMS IN GNSS NETWORK Abstract Paper studies on influence of data combination from different satellite systems on the accuracy of baseline processing when many types of receiver have ability to get data from multi-satellite systems, multi-channels and frequencies. The study is performed using Trimble Business Center 5.0 at default processing mode for the most objective results. Testing samples are two small networks that are popular in engineering geodesy and one big scale network that has a range of baseline length from 40 km to 80 km with data from Trimble R8s and R9s. Results of the study showed improvement and influence of satellite systems on elements to assess the accuracy of the networks. This brings new options in the processing control network to meet specific targets. Keywords: control network; positioning; satellite systems; static GNSS; network processing. © 2021 Trường Đại học Xây dựng Hà Nội (ĐHXDHN) 1. Giới thiệu Trong lĩnh vực trắc địa phục vụ xây dựng các công trình dạng tuyến, công trình xây dựng dân dụng hay lĩnh vực quan trắc bất kể là phương pháp thủ công hay tự động, GPS đã trở nên quen thuộc và trở thành phương pháp chính ở tất cả các cấp độ, quy mô của mạng lưới như mạng lưới quốc gia [1], mạng lưới GNSS phục vụ trong trắc địa công trình [2] hay các tiêu chuẩn ngành trong công trình giao thông [3]. Về độ chính xác, trong bất kể lĩnh vực đo đạc nào dù là khống chế khảo sát địa hình ∗Tác giả đại diện. Địa chỉ e-mail: quangvn@utt.edu.vn (Quang, V. N.) 156
2. Chiều, V. Đ., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng hay khống chế bố trí thi công công trình thì lưới khống chế cũng là hạng mục yêu cầu độ chính xác cao nhất. Trong một thời gian rất dài kể từ khi được áp dụng vào lĩnh vực đo đạc, các mạng lưới khống chế các cấp hạng quốc gia, khu vực và đo vẽ, GPS là hệ thống có vị thế độc tôn, được xem là hạt nhân của hệ thống định vị toàn cầu. Tuy nhiên, với sự phát triển của khoa học và công nghệ, sự cạnh tranh giữa các nước, các khu vực và quan trọng hơn đó là khẳng định vị thế trong chiếm lĩnh và làm chủ không gian, các hệ thống định vị khác lần lượt được ra đời như Glonass (Nga), Galileo (Châu Âu), Bắc Đẩu (Trung Quốc), IRNSS (Ấn Độ), QZSS (Nhật Bản). Thuật ngữ “GNSS” ra đời đã thể hiện đầy đủ ý nghĩa và bao hàm toàn bộ các hệ thống định vị đang được vận hành đầy đủ hoặc đang trong quá trình hoàn thiện và cũng có thể là hình thành trong tương lai [4]. Trong đó, sự xuất hiện của hệ thống Bắc Đẩu toàn cầu 3 đã mang tới sự bổ sung hơn 30 vệ tinh vào các chòm sao vệ tinh trên bầu trời [5] và đòi hỏi cần có sự nghiên cứu khi xử lý kết hợp số liệu giữa các chòm sao đã tồn tại với sự xuất hiện mới này. Ở Việt Nam, mạng lưới có chiều dài cạnh lên tới hàng trăm, hàng ngàn km đã có thể thực hiện được, sai số tương đối chiều dài cạnh lên tới phần triệu và sai số vị trí điểm tiến tới mm đã có thể đạt được [6,7]. Cũng trong nghiên cứu [6,7], tác giả đã nghiên cứu xử lý mạng lưới quan trắc địa động với sự kết hợp số liệu từ hệ thống vệ tinh GPS và Glonass. Đây cũng là nghiên cứu đáng lưu ý nhất và sự kết hợp giữa các hệ thống định vị khác là chưa có. Theo thời gian, các máy thu GPS một tần số đến GPS hai tần số đã trở thành các máy thu GNSS một tần rồi đa tần số, đa kênh thu [8,9]. Trong trắc địa, nguyên tắc “trị đo càng nhiều, độ chính xác càng cao” [10] luôn luôn là mục tiêu. Gần đây nhất, hãng CHC navigation đã công bố firmware mới nhất vào tháng 5/2021 có thể thu số liệu của cả 6 hệ thống vệ tinh hiện tại, hay tháng 7/2021 hãng Comnav đã công bố nền tảng main K8 mới nhất lên tới 1198 kênh thu. Với cả hai, đây có thể coi là cuộc cách mạng trong nâng cấp khả năng đo đạc. Về thời gian theo dõi của vệ tinh, do sự phân bổ vệ tinh trên mỗi quỹ đạo, góc nghiêng và độ cao quỹ đạo của mỗi hệ thống là khác nhau [11], các vệ tinh GPS cũng không còn chiếm vị trí hạt nhân nữa, ít nhất là về mặt số lượng và thời gian theo dõi tín hiệu. Trong [11] cũng chỉ ra rằng thời gian quan sát của các vệ tinh Bắc Đẩu ở quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh là dài nhất. Công tác khảo sát, đo đạc với công nghệ GNSS có thể được tiến hành trong mọi điều kiện thời tiết, tại mọi vị trí trên Trái đất với độ chính xác rất cao và mang lại những lợi ích kinh tế lớn [12, 13]. Trên thế giới, các nghiên cứu về xử lý kết hợp các hệ thống định vị có thể kể đến các công trình [14–16] với GPS và Bắc Đẩu. Nghiên cứu [6,7] sử dụng phương pháp đo GNSS tĩnh, [14, 15] sử dụng phương pháp định vị điểm đơn (single point positioning-SPP) và phương pháp định vị điểm chính xác (Precise Point Positioning-PPP). Theo [1–3], chỉ có phương pháp GNSS tĩnh là cho phép được sử dụng trong thành lập lưới khống chế GNSS, các phương pháp khác chưa được phép sử dụng. Hiện tại, các vệ tinh GPS, Glonass, Galileo và Bắc Đẩu là các vệ tinh chính đảm bảo số lượng, thời gian khi quan sát để có thể sử dụng vào tính toán, bình sai mạng lưới. Nghiên cứu về giới hạn độ chính xác của các hệ thống này và ứng dụng có thể tham khảo trong [17, 18]. Có thể thấy rằng xu hướng là nghiên cứu xử lý hỗn hợp các trị đo GNSS đang chiếm ưu thế trong các nghiên cứu kể trên. Đây cũng là xu hướng chung trong xu thế hợp tác toàn cầu nói chung và nghiên cứu định vị không gian trong trắc địa nói riêng. Với mạng lưới cạnh ngắn và trung bình ở Việt Nam, việc nghiên cứu xử lý kết hợp số liệu của các hệ thống định vị là chưa có. Do đó, cần phải tiếp tục có những nghiên cứu đánh giá độ chính xác định vị của các hệ GNSS khác nhau và kết hợp một trong số các hệ với nhau (có thể là hai, ba hay thậm chí là 4 hệ nếu có thể) để đánh giá ảnh hưởng của chúng tới kết quả cuối cùng. Đồng thời, cũng xem xét sự kết hợp tối ưu của các hệ thống khi tính đến độ chính xác của từng thành phần như sai số cạnh, sai số chênh cao, sai số mặt bằng và độ cao. Đặc biệt, hệ định vị toàn cầu Bắc Đẩu 3 đã được triển khai toàn diện vào đầu năm 2020. 157
3. Chiều, V. Đ., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng 2.1. Thiết bị 2. Dữ liệu và phương pháp Với mục tiêu đánh giá độ chính xác của mạng lưới khi sử dụng từng hệ thống định vị và sự kết Số liệu trong nghiên chợpứu giữa đư chúng,ợc nghiênthu cứubằ sửng dụng máy số liệu đothu tĩnh củaTrimble ba mạng lưới R8s với ba nhiệm(Hình vụ khác 1 nhau.a) v Mộtới anten là mạng lưới khống chế phục vụ đo đạc, thành lập bản đồ địa hình, hai là mạng lưới khống chế phục tích hợp bên trong phù hợp vớvụi thithành công công lậ trìnhp các dạng tuyến, mạ cóng yếu lư tố trảiới dài kh vềố khoảngng ch cáchế tuyến có đo, th baờ lài mạnggian lưới thu khống số liệu chế2.1. phục Thi vụ mụcết b đíchị quan trắc địa động và hệ tham chiếu hoạt động liên tục, các điểm cách nhau với ngắn và Trimble R9s(Hình 1b)khoảngcó cáchanten lớn, các r trạmời dùng đo hoạt động để theo thu phương số thức liệ liênu tục.với thời gian cả ngày hoặc Số liệu trong nghiên cứu được thu bằng máy thu Trimble R8s (Hình 1a) với anten cả tuần. Cả hai đều là máy thu2.1. cótích Thiết kh hợ bịảp năngbên trong thu phù s ốhợ lip ệvớui thànhnhiề luập h cácệ th mạốngng lư ớviệ kh tinhống ch (GPS,ế có thờ iGlonass, gian thu số li ệu ngSốắ liệun và trong Trimble nghiên R9 cứus được(Hình thu 1 bằngb)có máy anten thu Trimblerời dùng R8s đ (Hìnhể thu 1(a) số) li vớiệu anten với tíchthờ hợpi gian bên cả ngày hoặc Galileo, Bắc Đẩu) và có 440 trongkênh phù hợpthu. với thànhMáy lập cácthu mạng trim lưới khốngble chếcũng có thời là gian máy thu số liệuthu ngắn đáp và Trimble ứng R9s toàn bộ (Hìnhcả tu1(b)ần.) có C antenả hai rời đề dùngu là đểmáy thu thu số liệu có vớikh thờiả năng gian thu cả ngày số li hoặcệu nhi cả tuần.ều h Cảệ th haiống đều v làệ máytinh thu (GPS, Glonass, các tiêu chí về máy thu trong có[2]Galileo, khả năng thu Bắ sốc liệuĐẩu) nhiều và hệ có thống 440 vệ kênh tinh (GPS, thu. Glonass,Máy thu Galileo, trimble Bắc cũng Đẩu) và là có máy 440 kênhthu thu.đáp ứng toàn bộ Máycác thu tiêu trimble chí cũng về máy là máy thu thu trong đáp ứng [2] toàn bộ các tiêu chí về máy thu trong [2]. (a) Trimble R8s (b) Trimble R9s (a)Trimble R8s (b) Trimble R9s Hình 1. Thiết bị thu số liệu đo tĩnh (a)Trimble R8s Hình 1. Thiết (b)bị thu Trimble số liệu đo tĩnh R9s Hình2.2. Dữ 1 liệu. Thi và phươngết b phápị thu số liệu đo tĩnh 2.2.Dữ liệuDữ trong liệu tínhvà phương toán là số pháp liệu đo GNSS theo phương pháp đo tĩnh, với thời gian đo đáp ứng tiêu chuẩn. Sử dụng định dạng số liệu chuẩn T02 của hãng sau khi kết thúc đo đạc hoặc có thể chuyển đổi sang định dạng rinex để xử lý trênBảng bất kỳ1. phầnThông mềm tin nào cơ khác. bản Các về thônglưới tinGNSS của số liệu với từng mạng lưới cũngLướ nhưi các thôngPP sốđo chế độ xửTh lýời mạng gian lưới đo được trình bàyThi trongết bị Bảng đo 1. Chế độ xử lý 2.2. Dữ liệu và phương pháp 1 TĩnhBảng 1. Thông24 giờ tin 00 cơ bảnphút về lưới GNSSTrimble R9s Mặc định 2 Tĩnh 01 giờ 00 phút Trimble R8s Mặc định Bảng 1Lưới. Thông PPtin đo cơ bả Thờin v gianề lư đoới GNSS Thiết bị đo Chế độ xử lý 13 TĩnhTĩnh 24 giờ01 00 gi phútờ 50 phút TrimbleTrimble R9s R8s Mặc định Mặc định 2 Tĩnh 01 giờ 00 phút Trimble R8s Mặc định Lưới PP đo Thờ3i gianDữ liệ u Tĩnhđo trong tính toán 01 giờ làThi 50 s phútố ếliệtu b đoị đoGNSS Trimble theo R8s phươngCh pháp Mặcế đ định ộđo x tĩnh,ử lý vớ i thời gian 1 Tĩnh 24đo gi đápờ ứ00ng tiêuphút chu ẩn. Sử dụngTrimble định dạng R9s số liệ u chuẩn T02 cMủa ặhãngc đ sauịnh khi kết thúc đo đPhầnạc ho mềmặc có xử lýth làể chuy phần mềmển đ Trimbleổi sang Business định dạ Centerng rinex 5.0 (TBC để x 5.0)ử lý của trên hãng bấ trimblet kỳ ph vớiần quy mềm nào khác. trình chi tiết được trình bày trong [19]. Để xem xét độ chính xác của các mạng lưới sau tiến hành giải 2 Tĩnh 0cạnh1Các gi khi thôngờ sử dụng00 tin từngphút củ hệa thốngs ố liệ vệu tinh,với t mạngừTrimbleng lướimạng thứ lư nhất, ớRi có8cũngs cạnh như dài, thờicác gianthông đoM dàisốặ nhấtchc ếđ sẽđịộnh được xử lý mạng lưới tínhđư toánợc vớitrình từng bày hệ thốngtrong định Bảng vệ tinh1. và kết hợp giữa chúng. Với mạng lưới thứ hai và thứ ba có 3 Tĩnh 01thời giangiờ đo ngắn50 hơn,phút số lượng vệ tinh củaTrimble từng hệ Glonass R8 vàs Galileo sẽ không đủM để tínhặc toánđị riêngnh Phần mềm xử lý là phần mềm Trimble Business Center 5.0 (TBC 5.0) của hãng 158 Dữ liệu trong tính toán làtrimble số livớệiu quy đo trình GNSS chi tiế ttheo được trìnhphương bày trong pháp [19] .đo Để xemtĩnh, xét v đớộ ichính thờ ixác gian của các đo đáp ứng tiêu chuẩn. Sử dụngm ạđngịnh lướ id sauạng tiế ns ốhành liệ giuả ichu cạnhẩ khin T02sử dụ ngcủ từang hãng hệ thố saung vệ khitinh, kmếạngt thúc lưới th đoứ nh ất, có cạnh dài, thời gian đo dài nhất sẽ được tính toán với từng hệ thống định vệ tinh và kết đạc hoặc có thể chuyển đổi sanghợ pđ giịnhữa chúng.dạng V rinexới mạng đ lưểớ xi thửứ lý hai trên và th ứb baất cók ỳth ờphi gianần đom ềngmắn nàohơn, skhác.ố lượng vệ Các thông tin của số liệu với từngtinh mcủaạ tngừng lưhệ ớGlonassi cũng và nhưGalileo các sẽ không thông đủ đsểố tính ch toánế đ riêngộ xử nên lý s ẽm xemạng xét lư độớ chínhi xác khi kết hợp các hệ thống. Các tham số đầu vào của từng lưới khi đưa vào xử lý với các được trình bày trong Bảng 1. Phần mềm xử lý là phần mềm Trimble Business Center 5.0 (TBC 5.0) của hãng trimble với quy trình chi tiết được trình bày trong [19]. Để xem xét độ chính xác của các mạng lưới sau tiến hành giải cạnh khi sử dụng từng hệ thống vệ tinh, mạng lưới thứ nhất, có cạnh dài, thời gian đo dài nhất sẽ được tính toán với từng hệ thống định vệ tinh và kết hợp giữa chúng. Với mạng lưới thứ hai và thứ ba có thời gian đo ngắn hơn, số lượng vệ tinh của từng hệ Glonass và Galileo sẽ không đủ để tính toán riêng nên sẽ xem xét độ chính xác khi kết hợp các hệ thống. Các tham số đầu vào của từng lưới khi đưa vào xử lý với các
4. Chiều, V. Đ., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng nên sẽ xem xét độ chính xác khi kết hợp các hệ thống. Các tham số đầu vào của từng lưới khi đưa vào xử lýhệ với thố cácng hệđịnh thống vị cũng định s vịẽ cũnggiống sẽ nhau giống như nhau góc như ngư gócỡng ngưỡng là 10 đ làộ, 10 tần độ, su tầnất l suấtấy m lấyẫu mẫulà 1 giây. là 1 giây. CácCác tiêu tiêu chí giáchí đánhgiá đánh giá bao giá gồmbao g saiồm số sai mặt số bằng,mặt b saiằng số, sai chênh số chênh cao (m). cao (m). 3. Kết quả và thảo luận hệ thống định vị cũng sẽ giống nhau như góc ngưỡng là 10 độ, tần suất lấy mẫu là 1 giây. 3. Kết quả và thảo luận Các tiêu chí giá đánh giá bao gồm sai số mặt bằng, sai số chênh cao (m). 3.1. Lưới thứ nhất 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Lưới thứ nhất 3.1.Lư Lướiớ i ththứ nhnhất ất bao gồm 04 điểm Lưới thứ nhất bao gồm 04 điểm (Hình2), thu (Hình 2), thu liên tục trong 24 giờ Lưới thứ nhất bao gồm 04 điểm liên tục trong 24 giờ đồng hồ ngày 15/04/2021. đồng hồ ngày 15/04/2021. Chiều dài (Hình 2), thu liên tục trong 24 giờ Chiều dài cạnh lớn nhất là hơn 82 km, cạnh nhỏ đồng hồ ngày 15/04/2021. Chiều dài cạnh lớn nhất là hơn 82 Km, cạnh nhất là hơn 44 km. Kết quả xử lý cạnh với mạng cạnh lớn nhất là hơn 82 Km, cạnh nhỏ nhất là hơn 44 Km. Kết quả xử lưới thứ nhất bao gồm 6 cạnh, các giá trị sai số nhỏ nhất là hơn 44 Km. Kết quả xử lý cạnh với mạng lưới thứ nhất bao lý cạnh với mạng lưới thứ nhất bao thành phần của từng cạnh tương ứng với từng hệ gồm 6 cạnh, các giá trị sai số thành thống vệ tinh được thể hiện trong Hình3. Trong gồm 6 cạnh, các giá trị sai số thành phần của từng cạnh tương ứng với đó, hệ thống định vị Galileo không thể cho ra lời phần của từng cạnh tương ứng với từng hệ thống vệ tinh được thể hiện giải cạnh fix của toàn bộ các cạnh trong lưới nên từng hệ thống vệ tinh được thể hiện trong hình 3. Trong đó, hệ thống định vị Galileo không thể cho ra lời không thể hiện ở đây. trong hình 3. Trong đó, hệ thống Kết quả xử lý kết hợp các hệ thống định vị vệ giải cạnh fix của toàn bộ các cạnh định vị Galileo không thể cho ra lời trong lưới nên không thể hiện ở đây. tinh được xử lý theo trình tự sử dụng tất cả các Hình 2. Sơ đồ lưới 1 giải cạnh Hình fix c 2.ủa Sơ toàn đồ lưới bộ 1các cạnh hệ thống sau đó loại bỏ dần từng hệ thống. Với hệ trong lưới nên không thể hiện ở đây. thống Galileo, do khôngHình 2 đảm. Sơ bảođồ lư lờiới giải1 fix tất các các cạnh như đã trình bày ở trên nên không có sự kết hợp giữa Galileo với một hệGPS thốngGlo khácBei ở 0,025 đây. Các kết quả được trình bày trong Hình4. 0,02 0,015 GPS Glo Bei 0,01 0,005 Sai sốSai H(m) 0,025 0 0,02 BDAI - BDAI - BDAI - BTRE - BTRE- HCMC - VTAU BTRE HCMC VTAU HCMC VTAU 0,015 0,01 (a) Sai số phương ngang (H) 0,005 Sai sốSai H(m) 0 BDAI - BDAI - BDAI - BTRE - BTRE- HCMC - VTAU BTRE HCMC VTAU HCMC VTAU (a) Sai số phương ngang (H) (a) Sai số phương ngang (H) GPS Glo Bei 0,100 0,080 0,060 0,040 Sai số V(m) sốSai 0,020 0,000 BDAI - BTRE BDAI - HCMC BTRE - VTAU BTRE- HCMC HCMC -VTAU (b)(b) Sai Sai sốsố phươngphương đứng đứ (V)ng (V) HìnhHình 3. Sai3. Sai số phươngsố phương ngang ngang và phương và phương đứng củađứng từng củ cạnha từng lưới cạ 1nh khi lư sửới dụng1 khi từngsử d hệụng thống từng vệ hệ tinh thống vệ tinh 159 Kết quả xử lý kết hợp các hệ thống định vị vệ tinh được xử lý theo trình tự sử dụng tất cả các hệ thống sau đó loại bỏ dần từng hệ thống. Với hệ thống Galileo, do không đảm bảo lời giải fix tất các các cạnh như đã trình bày ở trên nên không có sự kết hợp giữa Galileo với một hệ thống khác ở đây. Các kết quả được trình bày trong Hình 4. All G-Glo G-Bei Glo-Bei 0,02 0,01 Sai sốSai H(m) 0 BDAI - BDAI - BDAI - BTRE - BTRE- HCMC - VTAU BTRE HCMC VTAU HCMC VTAU (a) Sai số phương ngang khi kết hợp các hệ thống All G-Glo G-Bei Glo-Bei 0,05 0,045 0,04 0,035 0,03 0,025 0,02 0,015 0,01 Sai số V(m) sốSai 0,005 0 BDAI - BDAI - BDAI - BTRE - BTRE- HCMC - VTAU BTRE HCMC VTAU HCMC VTAU (b)Sai số phương đứng khi kết hợp các hệ thống
5. GPS Glo Bei GPS Glo Bei 0,100 0,0800,100 0,0600,080 0,0400,060 0,040 Sai số V(m) sốSai 0,020 Sai số V(m) sốSai 0,0000,020 0,000 BDAI - BTRE BDAI - HCMC BTRE - VTAU BTRE- HCMC HCMC -VTAU BDAI - BTRE BDAI - HCMC BTRE - VTAU BTRE- HCMC HCMC -VTAU (b) Sai số phương đứng (V) (b) Sai số phương đứng (V) Hình 3. Sai số phương ngang và phương đứng của từng cạnh lưới 1 khi sử dụng từng hệ Hình 3. Sai số phương ngang và phươngthố ngđứ ngvệ tinhcủa từng cạnh lưới 1 khi sử dụng từng hệ thống vệ tinh Kết quả xử lý kết hợp các hệ thống định vị vệ tinh được xử lý theo trình tự sử dụng tất cả cácKết hquệ thả ốxngử lý sau kế đót h ợlopạ cáci bỏ h dệầ nth tốừngng đ hịệnh th vốịng. vệ Vtinhới hđưệ thợcố ngxử Galileo,lý theo trình do không tự sử đdảụmng b tảấot lcờải các hệ thống sau đó loại bỏ dần từng hệ thống. Với hệ thống Galileo, do không đảm bảo lời giải fix tất các các cạnh như đã trình bày ở trên nên không có sự kết hợp giữa Galileo với giải fix tất các các cạnh như đã trình bày ở trên nên không có sự kết hợp giữa Galileo với một hệ thống khác ở đây. Các kết quả được trình bày trong Hình 4. một hệ thống khác ở đây. Các kết quả được trình bày trong Hình 4. Chiều, V. Đ., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng All G-Glo G-Bei Glo-Bei All G-Glo G-Bei Glo-Bei 0,02 0,02 0,01 0,01 Sai sốSai H(m) Sai sốSai H(m) 0 0 BDAI - BDAI - BDAI - BTRE - BTRE- HCMC - BDAIVTAU - BDAIBTRE - BDAIHCMC - BTREVTAU - BTRE-HCMC HCMCVTAU - VTAU BTRE HCMC VTAU HCMC VTAU (a) Sai số phương ngang khi kết hợp các hệ thống (a)(a) Sai Sai số số phương phương ngangngang khi khi kết k hợpết h cácợp hệcá thốngc hệ thống All G-Glo G-Bei Glo-Bei All G-Glo G-Bei Glo-Bei 0,05 0,0450,05 0,0450,04 0,0350,04 0,0350,03 0,0250,03 0,0250,02 0,0150,02 0,0150,01 Sai số V(m) sốSai 0,0050,01 Sai số V(m) sốSai 0,0050 0 BDAI - BDAI - BDAI - BTRE - BTRE- HCMC - BDAIVTAU - BDAIBTRE - BDAIHCMC - BTREVTAU - BTRE-HCMC HCMCVTAU - VTAU BTRE HCMC VTAU HCMC VTAU (b) Sai số phương ngang khi kết hợp các hệ thống (b)Sai số phương đứng khi kết hợp các hệ thống (b)Sai số phương đứng khi kết hHìnhợp c4.á Saic h sệố thphươngống ngang và phương đứng của từng cạnh lưới 1 sử dụng kết hợp các hệ Hình 4. Sai số phương ngang và phương đứng của từng cạnh lưới 1 sử dụng kết hợp các hệ thốngthống v vệệ tinh tinh Kết quả thể hiện trong hình 4, cho thấy khi sử dụng từng hệ thống để tính toán, giải cạnh thì sai số mặt bằng của hệ thống GPS đang tốt nhất. Hệ thống Bắc Đẩu và Glonass đang có Kết quả thể hiện trong Hình3, cho thấy khi sử dụng từng hệ thống để tính toán, giải cạnh thì sai kết quả tương đương về mặt tỉ lệ khi có số lượng 3/6 cạnh có sai số mặt bằng lớn nhất số mặt bằng của hệ thống GPS đang tốt nhất. Hệ thống Bắc Đẩu và Glonass đang có kết quả tương (50%).Về mặt giá trị độ lớn, hệ Bắc Đẩu đang có giá trị sai số lớn hơn. Về sai số phương đương về mặt tỉ lệ khi có số lượng 3/6 cạnh có sai số mặt bằng lớn nhất (50%).Về mặt giá trị độ lớn, hệ Bắc Đẩu đang có giá trị sai số lớn hơn. Về sai số phươngđ đứng,ứng, Bắ Bắcc Đẩu Đẩu chiếm chiếm 50%, Glonass 50%, Glonasschiếm 33% chiếmvà GPS có tỉ lệ thấp nhất là 17%. Tổng 33% và GPS có tỉ lệ thấp nhất là 17%. Tổng hợp lại, hệ thốnghợp lại, h GPSệ thống đang GPS đang có kết có k quảết quả tốt tốt nh nhấtất khi khi sử d sửụng riêng rẽ. dụng riêng rẽ. Kết quả khi sử dụng kết hợp các hệ thống vệ tinh cho thấy khi có mặt của các vệ tinh Kết quả khi sử dụng kết hợp các hệ thống vệ tinh choGlonass thấy trong khi b cóất k mặtỳ sự k củaết hợ cácp nào vệ cũng tinh cho Glonass ra kết quả kém hơn. Trong đó sự kết hợp trong bất kỳ sự kết hợp nào cũng cho ra kết quả kém hơn.gi Trongữa GPS- đóGlonass sự kết và Glonass hợp giữa-Bắc GPS-GlonassĐẩu có ba lần sai vàsố tương đương nhau, hai lần GPS- Bắc Đẩu có sai số mặt bằng lớn hơn và một lần nhỏ hơn. Về sai số phương đứng, sự kết Glonass-Bắc Đẩu có ba lần sai số tương đương nhau, haihợ lầnp giữ GPS-Bắca GPS-Glonass Đẩu và Glonass có sai-B sốắc mặtĐẩu cũng bằng cho lớn giá trị lớn nhất. Ngược lại sự có mặt hơn và một lần nhỏ hơn. Về sai số phương đứng, sự kết hợpcủa các giữa vệ GPS-Glonasstinh GPS cho kết qu vàả tố Glonass-Bắct hơn và đang đóng Đẩu vai trò trung hòa giữa các hệ thống cũng cho giá trị lớn nhất. Ngược lại sự có mặt của các vệđ tinhể giảm GPS thiểu cho sai số kết. quả tốt hơn và đang đóng vai trò trung hòa giữa các hệ thống để giảm thiểu sai số. 3.2. Lưới thứ hai Lưới thứ hai bao gồm 05 điểm (Hình 3.2. Lưới thứ hai 5), thời gian thu trung bình liên tục, Lưới thứ hai bao gồm 05 điểm (Hình5), thời đồng thời của các máy thu là 01 giờ đồng hồ ngày 06/07/2021.Kết quả gian thu trung bình liên tục, đồng thời của các xử lý cạnh với mạng lưới thứ hai bao máy thu là 01 giờ đồng hồ ngày 06/07/2021. Kết gồm 10 cạnh, các giá trị sai số thành quả xử lý cạnh với mạng lưới thứ hai bao gồm 10 phần bao gồm phương ngang, cạnh, các giá trị sai số thành phần bao gồm phương phương đứngcủa từng cạnh tương ngang, phương đứng của từng cạnh tương ứng với ứng với từng hệ thống được thể hiện trong Hình 6 và với sự kết hợp (09 từng hệ thống được thể hiện trong Hình6 và với sự trường hợp) của các hệ thống vệ tinh kết hợp (09 trường hợp) của các hệ thống vệ tinh được thể hiện trong hình 7. được thể hiện trong Hình7. HìnhHình 5.5. SơSơ đ đồồ lư lướiới 2 2 160
6. GPS Glo Gal Bei 0,020 0,015 Chiều, V. Đ., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng GPS Glo Gal Bei 0,010 GPS Glo Gal Bei 0,020 0,020 Sai sốSai H(m) 0,0050,015 0,015 0,0000,010 0,010 98 71 98 70 98 60 60 71 38 71 38 60 98 38 70 71 38 70 Sai sốSai H(m) 0,005 Sai sốSai H(m) 0,005 (a) Sai số phương ngang (H) 0,000 0,000 98 71 98 70 98 60 60 71 38 71 38 60 98 38 70 71 38 70 98 71 98 70 98 60 60 71 38 71 38 60 98 38 70 71 38 70 GPS Glo Gal Bei (a)(a) Sai Sai số số phương phương ngang ngangngang (H) (H)(H) 0,100 0,090 0,080 GPS Glo GalGal BeiBei 0,070 0,1000,100 0,0600,090 0,050 0,090 0,0800,080 0,0400,0700,070 0,0300,0600,060 Sai số V (m) V sốSai 0,0200,0500,050 0,0100,0400,040 0,0300,030 0,000 (m) V sốSai Sai số V (m) V sốSai 0,0200,020 0,0100,01098 98 98 60 38 38 98 70 60 38 0,0000,00071 70 60 71 71 60 38 71 70 70 9898 9898 98 60 3838 3838 9898 7070 6060 3838 7171 70 60 71 7171 6060 3838 7171 7070 7070 (b) Sai số phương đứng (V) (b)(b) Sai Sai số số phương phương đứng đđứứngng (V) (V)(V) Hình 6. Sai số phương ngang và phương đứng của từng cạnh lưới 2 sử dụng từng hệ thống HìnhHình 6 6. . SSaiai ssốố phươngphương ngangngang và phương đứng ccủủaa ttừừngng ccạạnhnh lưlướới i2 2 s sửử d dụụngng t ừtừngng h hệ ệth thốốngng Hình 6. Sai số phương ngang và phương đứngv củaệ tinh từng cạnh lưới 2 sử dụng từng hệ thống vệ tinh vệ tinhtinh All AllG-Glo-GalAll G-Glo-GalG-Glo-GalG-GloG-Glo Glo-Gal-BeiGlo-Gal-Bei Glo-GalGlo-Gal Glo-BeiGlo-BeiGlo-BeiGal-BeiGal-BeiGal-BeiG-GalG-GalG-GalG-BeiG-Bei G-Bei 0,008 0,0080,008 0,007 0,0070,007 0,006 0,0060,006 0,0050,005 0,005 0,004 0,004 0,004 0,0030,003 0,003 0,002 Sai sốSai H(m) 0,002 0,002 sốSai H(m) 0,0010,001 Sai sốSai H(m) 0,001 00 38 70 60 70 70 71 98 38 38 60 38 71 60 71 98 60 98 71 0 38 70 60 70 70 71 98 38 38 60 38 71 60 71 98 60 98 71 38 70 60 70 70 71 98 38 38 60 38 71 60 71 98 60 98 71 (a)Sai số phương ngangngang (H)(H) (a)(a)Sai Sai số số phương phương ngangngang (H) (H) All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei 0,040 0,030 0,020 0,010 Sai số V(m) sốSai 0,000 38 7060 7070 7198 3838 6038 7160 7198 6098 7098 71 (b) Sai số phương đứng (V) (b)Sai số phương đứng (V) HìnhHình 7. Sai7. S sốai phươngsố phương ngang ngang và phương và phương đứng củađứng từng củ cạnha từng lưới cạ 2nh khi lư kếtới 2 hợp khi các kế hệt h thốngợp các vệ h tinhệ thống vệ tinh Khi sử dụng từng hệ thống định vị, về sai số mặt bằng hình 6(a) cho thấy hệ thống Galileo chiếm tỉ lệ lớn nhất với 5/10 cạnh (50%), Glonass161 3/10 cạnh (30%), GPS và Beidou mỗi hệ thống có tỉ lệ 10%. Về sai số phương đứng hình 6(b), hệ thống Galileo có 4/10 cạnh (40%), GPS có 3/10 cạnh (30%) và Glonass có 3/10 cạnh (30%). Khi kết hợp các hệ thống, Hình7a cho thấy sự kết hợp giữa Glonass và Galileo cho ra kết quả kém nhất với 7/10 (70%) cạnh có sai số mặt bằng là cao nhất. Sự có mặt của các vệ tinh Glonass trong sự kết hợp giữa GPS-Glonass, Glonass-Bắc Đẩu lần lượt có tỉ lệ 20% và 40% 3.3. Lưới thứ ba Mạng lưới thứ 3 (Hình 8) bao gồm 10 điểm với 18 cạnh đo, khu đo của mạng lưới này khác biệt so với hai mạng lưới ở trên. Mạng lưới được thành lập trong khu đô thị phục vụ xây dựng hạ tầng giao thông, có nhiều nhà cao tầng xung quanh và trải dài trên khu đo. Thời gian đo trung bình đồng thời là khoảng 2 giờ đồng hồ. Hình 8. Sơ đồ lưới 3
7. All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei 0,040 0,030 0,020 0,010 Sai số V(m) sốSai 0,000 38 7060 7070 7198 3838 6038 7160 7198 6098 7098 71 Chiều, V. Đ., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Khi sử dụng từng hệ thống định vị,(b) vềSai sai số số phương mặt bằngđứng (V) Hình 6(a) cho thấy hệ thống Galileo chiếm tỉ lệ lớn nhất vớiHình 5/10 7. Sai cạnh số phương (50%), ngang Glonass và phương 3/10 đứng cạnh của từ (30%),ng cạnh lư GPSới 2 khi và kế Beidout hợp các h mỗiệ hệ thống có tỉ lệ 10%. Về sai số phương đứng hình6(b), hệth thốngống vệ tinh Galileo có 4/10 cạnh (40%), GPS có 3/10 cạnh (30%) và GlonassKhi sửcó dụng 3/10 từng cạnh hệ thố (30%).ng định v Khiị, về sai kết số hợp mặt b cácằng hệhình thống, 6(a) cho Hình thấy h7ệ(a) thố chong Galileo thấy sự kết hợp giữa Glonass và Galileochiếm tỉ cholệ lớn ra nh kếtất vớ quải 5/10 kém cạnh nhất(50%), với Glonass 7/10 3/10 (70%) cạnh (30%), cạnh cóGPS sai và Beidou số mặt m bằngỗi hệ là cao nhất. Sự có mặt của cácthố vệng tinhcó tỉ l Glonassệ 10%. Về sai trong số phương sự kết đứ hợpng hình giữa 6(b) GPS-Glonass,, hệ thống Galileo Glonass-Bắccó 4/10 cạnh (40%), Đẩu lần lượt có tỉ lệ GPS có 3/10 cạnh (30%) và Glonass có 3/10 cạnh (30%). Khi kết hợp các hệ thống, Hình7a 20% và 40%.cho thấy sự kết hợp giữa Glonass và Galileo cho ra kết quả kém nhất với 7/10 (70%) cạnh có sai số mặt bằng là cao nhất. Sự có mặt của các vệ tinh Glonass trong sự kết hợp giữa 3.3. Lưới thứGPS ba -Glonass, Glonass-Bắc Đẩu lần lượt có tỉ lệ 20% và 40% Mạng lưới3.3. thứ Lư 3ới (Hìnhthứ ba 8) bao gồm 10 điểm với 18 cạnh đo, khu đo của mạng lưới này khác biệt so với hai mạngMạng lưới lướ ởi th trên.ứ 3 (H Mạngình 8) bao lưới gồ đượcm 10 đi thànhểm với lập18 cạ trongnh đo, khu đo đô củ thịa mạ phụcng lướ vụi này xây khác dựng hạ tầng giao thông, có nhiềubiệt nhà so v caoới hai tầng mạng xung lưới ở quanh trên. Mạ vàng trảilưới dàiđược trên thành khu lập đo.trong Thời khu đô gian thị ph đoục trungvụ xây bình đồng thời là khoảng 2 giờd đồngựng hạ hồ. tầng giao thông, có nhiều nhà cao tầng xung quanh và trải dài trên khu đo. Thời gian đo trung bình đồng thời là khoảng 2 giờ đồng hồ. Hình 8. Sơ đồ lưới 3 Hình 8. Sơ đồ lưới 3 Do đặcDoDo điểm đđặặcc đi củađiểểmm khu ccủủaa khu đokhu làđođo trong làlà trongtrong khu khukhu đô đôđô thị ththịị có cócó mậtmmậậtt đ độđộộ nhànhà nhà caocao cao ttầầng tầngng llớớn,n, lớn, viviệệc việcc ssửử dd sửụụngng dụng đơnđơn đơn lẻ các hệ thống địnhllẻẻ cáccác vị hhệ đểệ ththố choốngng đđ raịịnhnh lời vvịị giải đđểể chocho fix rara chỉ llờờii thựcgigiảảii fixfix hiện chchỉỉ đượcththựựcc hihi vớiệệnn đưđư cácợợcc vệ vvớới tinhi cáccác vGPSvệệ tinhtinh nên GPSGPS kết nênnên quả kkếếtt sẽ chỉ được so sánh khiququ kếtảả ssẽẽhợp chchỉỉ đư giữađượợcc soso chúng sánhsánh khi vớikhi kk nhau.ếếtt hhợợpp Các gigiữữaa kết chúngchúng quả vvớ trongớii nhau.nhau. Hình CácCác 9 kk(a)–(d).ếếtt ququảả trongtrong HHìnhình 99 (a(a d).d). All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei 0,08 0,070,08 0,060,07 0,050,06 0,040,05 0,030,04 0,020,03 Sai sốSai H(m) 0,02 Sai sốSai H(m) 0,01 0,010 0 4 2 2 3 2 9 2 1 6 2 2 7 4 5 8 4 4 3 4 2 2 3 2 9 2 1 6 2 2 7 4 5 8 4 4 3 (a)(a)(a) SaiSai sốssốố phương phươngphương ngang ngangngang (H) (H)(H) All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei 0,08 0,070,08 0,060,07 0,050,06 0,040,05 0,030,04 0,020,03 Sai sốSai H(m) 0,02 Sai sốSai H(m) 0,01 0,010 0 3 5 3 7 9 10 9 8 9 4 9 1 6 3 6 7 2 10 3 5 3 7 9 10 9 8 9 4 9 1 6 3 6 7 2 10 (b) Sai số phương ngang (H) (b)(b) SaiSai ssốố phươngphương ngangngang (H)(H) All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei 162Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei 0,100 0,100 0,080 0,080 0,060 0,060 0,040 0,040 Sai số V(m) sốSai 0,020 Sai số V(m) sốSai 0,020 0,000 0,000 4 2 2 3 2 9 2 1 6 2 2 7 4 5 8 4 4 3 4 2 2 3 2 9 2 1 6 2 2 7 4 5 8 4 4 3 (c)(c) SaiSai ssốố phươngphương đđứứngng (V)(V)
8. Do đặc điểm của khu đo là trong khu đô thị có mật độ nhà cao tầng lớn, việc sử dụng đơn lẻ các hệ thống định vị để cho ra lời giải fix chỉ thực hiện được với các vệ tinh GPS nên kết quả sẽ chỉ được so sánh khi kết hợp giữa chúng với nhau. Các kết quả trong Hình 9 (a-d). All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 Sai sốSai H(m) 0,01 0 4 2 2 3 2 9 2 1 6 2 2 7 4 5 8 4 4 3 (a) Sai số phương ngang (H) All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 Sai sốSai H(m) 0,01 0 3 5 3 7 9 10 9 8 9 4 9 1 6 3 6 7 2 10 Chiều, V. Đ., và cs.(b) /Sai Tạp s chíố phương Khoa học ngang Công (H) nghệ Xây dựng All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei 0,100 0,080 0,060 0,040 Sai số V(m) sốSai 0,020 0,000 4 2 2 3 2 9 2 1 6 2 2 7 4 5 8 4 4 3 (c)(c)Sai Sai số số phương phương đứng đứng (V) (V) All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei 0,100 0,080 0,060 0,040 Sai số V(m) sốSai 0,020 0,000 3 5 3 7 9 10 9 8 9 4 9 1 6 3 6 7 2 10 (d)(d) Sai Sai số số phương phương đứng đứng (V) (V) HìnhHình 9. Sai 9. S sốai phươngsố phương ngang ngang và và phương phương đứng đứng của củ từnga từng cạnh cạnh khi khi kết kết hợp hợp các các hệhệ thốngthống vệvệ tinh tinh Với mức độ khó khăn lớn hơn, sự kết hợp giữa các vệ tinh Glonass-Galileo, Glonass-Bắc Với mứcĐẩ độu, Galileo khó khăn-Bắc lớnĐẩu, hơn, trong sự mỗ kếti trư hợpờng giữahợp đ cácều có vệ m tinhột cạ Glonass-Galileo,nh không cho ra lời Glonass-Bắcgiải fix Đẩu, Galileo-Bắc(c Đẩu,ạnh 6 trong7, 9 mỗi1, 9 trường1 tương hợp ứng) đều và cósự mộtkết hợ cạnhp giữ khônga các vệ cho tinh raGPS lời-Galileo giải fix có (cạnh hai cạ 6-nh - -7, 9- - -1, 9- - -1 tươngkhông ứng) cho và ra sự lờ kếti giả hợpi fix giữa(các c cácạnh 2 vệ 1, tinh 9 GPS-Galileo1). Để có cái nhìn có haichi ti cạnhết hơn không về số l choần xu raất lời giải fix hiện sai số lớn nhất và nhỏ nhất theo cả hai phương đứng, ngang khi kết hợp các hệ thống, kết quả Bảngđược th 2.ố Sống lầnkê trong xuất B hiệnảng sai2, 3 số. lớn nhất và nhỏ nhất theo phương ngang Bảng 2. Số lần xuất hiện sai số lớn nhất và nhỏ nhất theo phương ngang Cạnh All G-Glo-Gal G-GloG- Glo Glo-Gal-Bei-Gal- Glo-Gal Glo-BeiGal- Gal-Bei G-Gal G-Bei Cạnh All G-Glo-Gal Glo-Gal Glo-Bei G-Gal G-Bei Glo Bei Bei 4- - -2 0,004 0,006 0,007 0,007 0,012 0,005 0,005 0,006 0,004 4 2 0,004 0,006 0,007 0,007 0,012 0,005 0,005 0,006 0,004 2- - -3 2 0,003 3 0,003 0,0060,006 0,0060,006 0,005 0,005 0,025 0,0250,005 0,0050,004 0,0040,007 0,004 0,007 0,004 2- - -92 0,010 9 0,010 0,0110,011 0,0110,011 0,0050,005 0,006 0,0060,008 0,0080,010 0,0100,011 0,0110,011 0,011 2- - -1 2 0,014 1 0,014 0,0420,042 0,0700,070 0,015 0,015 0,016 0,0160,019 0,0190,020 0,020- 0,015 - 0,015 6- - -2 6 0,011 2 0,011 0,0150,015 0,0180,018 0,019 0,019 0,021 0,0210,012 0,0120,015 0,0150,019 0,011 0,019 0,011 2 7 0,006 0,008 0,008 0,013 0,011 0,009 0,008 0,009 0,007 2- - -7 0,006 0,008 0,008 0,013 0,011 0,009 0,008 0,009 0,007 4 5 0,008 0,013 0,012 0,010 0,045 0,011 0,011 0,014 0,008 4- - -5 8 0,008 4 0,010 0,0130,018 0,0120,017 0,011 0,010 0,013 0,0450,026 0,0110,027 0,0110,021 0,013 0,014 0,008 8- - -4 4 0,010 3 0,006 0,0180,010 0,0170,01 0,026 0,011 0,030 0,0130,007 0,0260,007 0,0270,011 0,006 0,021 0,013 4- - -3 3 0,006 5 0,005 0,0100,007 0,0100,009 0,007 0,026 0,003 0,0300,007 0,0070,006 0,0070,007 0,006 0,011 0,006 3 7 0,010 0,014 0,014 0,006 0,039 0,013 0,016 0,016 0,011 3- - -5 0,005 0,007 0,009 0,007 0,003 0,007 0,006 0,007 0,006 9 10 0,022 0,038 0,038 0,013 0,06 0,033 0,033 0,042 0,024 3- - -7 0,010 0,014 0,014 0,006 0,039 0,013 0,016 0,016 0,011 9 8 0,017 0,039 0,042 0,033 0,023 0,028 0,019 0,041 0,023 9- - -109 0,022 4 0,009 0,0380,014 0,0380,014 0,020,013 0,050 0,0600,011 0,0330,011 0,0330,005 0,009 0,042 0,024 9- - -8 9 0,017 1 0,012 0,0390,049 0,0420,049 0,011 0,033 0,005 0,023- 0,028- 0,019- 0,004 0,041 0,023 9- - -46 0,009 3 0,009 0,0140,013 0,0140,013 0,011 0,020 0,033 0,0500,011 0,0110,012 0,0110,015 0,0090,005 0,009 6 7 0,012 0,016 0,018 0,017 - 0,021 0,018 0,061 0,015 9- - -12 0,012 10 0,015 0,0490,018 0,0490,018 0,009 0,011 0,025 0,0050,009 -0,005 0,021 - 0,016 - 0,004 Số lần 6- - -3 0,00910 0,0130 0,0130 3 0,011 1 0,0330 0,0111 0,0121 6 0,015 0,009 6- - -7 min0,012 0,016 0,018 0,017 - 0,021 0,018 0,061 0,015 Số lần 0 2 5 1 10 0 1 2 1 2- - -10max 0,015 0,018 0,018 0,009 0,025 0,009 0,005 0,021 0,016 Số lần min 10 0 0 3 1 0 1 1 6 Số lần max 0 2 5 1 10 0 1 2 1 163
9. Chiều, V. Đ., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (các cạnh 2- - -1, 9- - -1). Để có cái nhìn chi tiết hơn về số lần xuất hiện sai số lớn nhất và nhỏ nhất theo cả hai phương đứng, ngang khi kết hợp các hệ thống, kết quả được thống kê trong Bảng2,3. Bảng2 cho thấy số lần xuất hiện sai số nhỏ nhất theo phương ngang có số lượng nhiều nhất khi sử dụng tất cả các hệ thống định vị (10 lần), thứ hai là kết hợp giữa các vệ tinh GPS-Bắc Đẩu. Số lần xuất hiện sai số lớn nhất thuộc về sự kết hợp giữa các vệ tinh Glonass-Galileo, tiếp theo là GPS-Glonass. Số lần xuất hiện sai số lớn nhất theo phương ngang khi có mặt các vệ tinh Bắc Đẩu chỉ là 3 lần, có mặt của các vệ tinh Glonass là 18 lần. Với sai số nhỏ nhất, sự kết hợp của hai hay ba hệ thống định vị thì số lần xuất hiện sai số nhỏ nhất khi có các vệ tinh Glonass là 4 lần (trong đó 3 lần có sự tham gia cùng của các vệ tinh Bắc Đẩu), của vệ tinh Bắc Đẩu là 10 lần. Bảng 3. Số lần xuất hiện sai số lớn nhất và nhỏ nhất theo phương đứng Cạnh All G-Glo-Gal G-Glo Glo-Gal-Bei Glo-Gal Glo-Bei Gal-Bei G-Gal G-Bei 4- - -2 0,009 0,015 0,021 0,021 0,024 0,012 0,010 0,015 0,011 2- - -3 0,009 0,018 0,019 0,010 0,059 0,009 0,008 0,023 0,009 2- - -9 0,097 0,097 0,097 0,009 0,098 0,098 0,098 0,098 0,097 2- - -1 0,028 0,063 0,077 0,098 0,030 0,040 0,046 - 0,029 6- - -2 0,030 0,045 0,061 0,040 0,055 0,028 0,033 0,054 0,031 2- - -7 0,054 0,088 0,098 0,030 0,097 0,070 0,067 0,098 0,062 4- - -5 0,014 0,021 0,021 0,070 0,051 0,019 0,020 0,024 0,014 8- - -4 0,012 0,037 0,035 0,019 0,032 0,075 0,095 0,041 0,033 4- - -3 0,015 0,038 0,038 0,076 0,095 0,014 0,012 0,048 0,015 3- - -5 0,008 0,012 0,013 0,013 0,009 0,009 0,011 0,013 0,008 3- - -7 0,026 0,048 0,048 0,010 0,090 0,024 0,026 0,058 0,028 9- - -10 0,057 0,074 0,074 0,024 0,083 0,082 0,093 0,086 0,062 9- - -8 0,065 0,088 0,089 0,082 0,095 0,094 0,096 0,090 0,078 9- - -4 0,025 0,033 0,033 0,096 0,088 0,028 0,033 0,098 0,026 9- - -1 0,097 0,061 0,061 0,029 0,003 - - - 0,003 6- - -3 0,021 0,038 0,039 0,020 0,093 0,021 0,021 0,046 0,021 6- - -7 0,036 0,050 0,061 0.040 - 0,046 0,043 0,084 0,042 2- - -10 0,087 0,086 0,085 0,098 0,096 0,098 0,098 0,096 0,097 Số lần min 8 0 1 5 1 1 2 0 3 Số lần max 1 1 3 4 6 2 5 5 0 Với sai số phương đứng, khi sử dụng tất các hệ thống định vị thì số lần có sai số nhỏ nhất là 8 lần, với sự kết hợp của hai hay ba hệ thống định vị thì số lần có sai nhỏ nhất khi có mặt các vệ tinh Bắc Đẩu là 11 lần, con số này là 8 lần (trong đó có 6 lần là có sự tham gia cùng của các vệ tinh Bắc Đẩu) với các vệ tinh Glonass. Số lần xuất hiện sai số lớn nhất khi kết hợp hai hay ba hệ thống định vị với sự có mặt của các vệ tinh Glonass là 16 lần, 11 lần với Bắc Đẩu. Sự có mặt của các vệ tinh Glonass và Galileo là cho kết quả kém nhất về phương đứng. 4. Kết luận Kết quả giải cạnh của ba mạng lưới GNSS, đại diện cho mạng lưới quan trắc liên tục có quy mô lớn, mạng lưới phục vụ thi công công trình giao thông và mạng lưới khống chế dành cho khảo sát thành lập bản đồ địa hình với sự kết hợp các vệ tinh của các hệ thống định vị, có một số kết luận như sau: Các vệ tinh GPS không còn giữ vị trí “hạt nhân” về thời gian theo dõi liên tục hay số lượng vệ tinh nữa nhưng vẫn giữ vị trí “hạt nhân” về chất lượng lời giải cạnh khi kết hợp số liệu của các vệ tinh 164
10. Chiều, V. Đ., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng trong tính toán các mạng lưới theo phương pháp đo tĩnh và giữ vai trò trung tâm trong sự kết hợp tính toán các mạng lưới GNSS nhất là trong các vị trí khó khăn; Với khả năng hiển thị dài trên quỹ đạo, cho phép thời gian thu số liệu liên tục dài nhất, trị đo từ các vệ tinh Bắc Đẩu cho ra kết quả rất tốt khi xử lý kết hợp hai hay ba hệ thống vệ tinh và tính toán lời giải cạnh của các mạng lưới; Sự kết hợp của các hệ thống định vị trong đó có sự tham gia của trị đo từ các vệ tinh GPS hay Bắc Đẩu tham gia vào tính toán cho ra kết quả tốt nhất cả về mặt sai số mặt bằng và độ cao; Sự kết hợp của các trị đo từ vệ tinh Glonass và Galileo với trị đo từ vệ tinh của các hệ thống khác có kết quả kém nhất, với mạng lưới có yêu cầu về yếu tố độ cao và được phép thực hiện bằng công nghệ GNSS, phương pháp đo tĩnh như trong tiêu chuẩn nên cân nhắc sử dụng trị đo từ các vệ tinh của hệ thống này. Lời cảm ơn Các tác giả cảm ơn Công ty cổ phần thiết bị khoa học công nghệ Tường Anh đã cung cấp số liệu đo liên tục của mạng lưới cạnh dài để phục vụ tính toán. Tài liệu tham khảo [1] QCVN 06/2009. Quy định về quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về xây dựng lưới tọa độ. Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, Việt Nam. [2] TCVN 9401:2012. Kỹ thuật đo và xử lý số liệu GPS trong trắc địa công trình. Viện Khoa Học Công Nghệ, Bộ Xây Dựng, Việt Nam. [3] TCN 263 (2020). Quy trình khảo sát đường ô tô. Bộ Giao Thông Vận Tải, Việt Nam. [4] Langley, R. B., Teunissen, P. J. G., Montenbruck, O. (2015). Introduction to GNSS: GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo and Other Global Navigation Satellite Systems. Second edition, Springer Handbooks. NovAtel Inc, Calgary, Alberta, Canada. [5] Yang, Y., Mao, Y., Sun, B. (2020). Basic performance and future developments of BeiDou global naviga- tion satellite system. Satellite Navigation, 1(1). [6] Vy, Q. H. (2014). Xử lý số liệu hỗn hợp gps/glonass. Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất, 36:14–20. [7] Hải, V. Q. (2013). So sánh kết quả xử lý số liệu GPS và GLONASS. Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất, 35:60–65. [8] Nik, S. A., Petovello, M. G. (2008). Multichannel dual frequency GLONASS software receiver. Proceed- ings of the 21st International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2008), 1719–1729. [9] Nik, S. A., Petovello, M. G. (2010). Implementation of a Dual-Frequency GLONASS and GPS L1 C/A Software Receiver. Journal of Navigation, 63(2):269–287. [10] Kennie, T. J. M. (1989). Engineering Surveying. Civil Engineer’s Reference Book, fourth edition, Elsevier, 6/1–6/29. [11] Li, X., Zhang, X., Ren, X., Fritsche, M., Wickert, J., Schuh, H. (2015). Precise positioning with current multi-constellation Global Navigation Satellite Systems: GPS, GLONASS, Galileo and BeiDou. Scientific Reports, 5(1). [12] Charles, D. G., Paul, R. W. F. (2015). Elementary surveying - introduction to geomatics. Aging, Albany, NY. [13] Chen, H.-C., Huang, Y.-S., Chiang, K.-W., Yang, M., Rau, R.-J. (2009). The performance comparison between GPs and BeiDou-2/compass: A perspective from Asia. Journal of the Chinese Institute of Engi- neers, 32(5):679–689. [14] Cai, C., Gao, Y., Pan, L., Dai, W. (2014). An analysis on combined GPS/COMPASS data quality and its effect on single point positioning accuracy under different observing conditions. Advances in Space Research, COSPAR, 54(5):818–829. 165
11. Chiều, V. Đ., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng [15] Ma, X., Yu, K., He, X., Montillet, J.-P., Li, Q. (2020). Positioning Performance Comparison Between GPS and BDS With Data Recorded at Four MGEX Stations. IEEE Access, 8:147422–147438. [16] Abdulmajed, R. I., Abbak, R. A. (2017). Accuracy comparison between GPS only and GPS plus GLONASS in RTK and static methods. Asian Journal of Science and Technology, 8:6697–6703. [17] Lohan, E. S., Borre, K. (2016). Accuracy limits in multi-GNSS. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 52(5):2477–2494. [18] Sơn, P. V. H., Khởi, N. V. T. (2021). Ứng dụng công nghệ định vị GPS trên smart phone để quản lý an toàn lao động trong quản lý xây dựng. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXDHN, 15(2V):155–170. [19] Department of Transport and Main Road (2019). Trimble Business Center v5.0. Processing and Adjusting GNSS Survey Control Networks. Queensland. 166