Tóm tắt Luận án tiến sĩ Địa chất: Nghiên cứu giải pháp tích hợp hệ thống GNSS/INS trên thiết bị thông minh ứng dụng trong trắc địa - bản đồ

Luận án được xây dựng dựa trên cơ sở tài liệu từ nguồn chính thức quốc tế đã công bố như ISI, Scopus và các hãng công nghệ như Apple Inc., Google Inc., InvenSense Inc., Qualcomm Technologies, Inc., Chipworks Inc.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Địa chất: Nghiên cứu giải pháp tích hợp hệ thống GNSS/INS trên thiết bị thông minh ứng dụng trong trắc địa - bản đồ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN TRUNG CHUYÊNNGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TÍCH HỢP HỆ THỐNG GNSS/INS TRÊN THIẾT BỊ THÔNG MINH ỨNG DỤNG TRONG TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Ngành: Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ Mã số: 9520503 HÀ NỘI - 2018Công trình được hoàn thành tại Bộ môn Đo ảnh và Viễn thám, KhoaTrắc địa - Bản đồ và Quản lý đất đai, Trường Đại học Mỏ - Địa chất.Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Nguyễn Trường Xuân 2. TS. Đào Ngọc LongPhản biện 1: PGS. TS. Trịnh Lê HùngPhản biện 2: PGS. TS. Nhữ Thị XuânPhản biện 3: TS. Nguyễn Văn SángLuận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấpTrường họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa chấtvào hồi ..... giờ .....ngày ..... tháng ..... năm ............Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia Việt Nam hoặc Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất. 1 Mở đầu1. Tính cấp thiết của đề tài Công tác Trắc địa - Bản đồ (TĐBĐ) bao gồm đo đạc và thể hiện thôngtin các đối tượng trên mặt đất làm cơ sở để thể hiện các thông tin khác gắnvới mặt đất. Kể từ những năm 1960 ở Việt Nam, bản đồ đã được thành lậpbằng phương pháp truyền thống bao gồm xây dựng mạng lưới khống chếtọa độ và độ cao quốc gia làm cơ sở cho mọi công việc về đo vẽ và thànhlập bản đồ gốc dựa trên các phép đo của máy đo chuyên dụng; in ra cácbản sao của bản đồ để sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Các máy đochuyên dụng có độ chính xác cao được sử dụng trong đo vẽ thành lập bảnđồ nhưng có giá thành cao. Với sự phát triển của công nghệ máy tính, hìnhảnh thu được từ vệ tinh và Hệ thống định vị toàn cầu - Global PositioningSystem (GPS) thì việc thành lập bản đồ trở nên dễ dàng hơn. Các máy thuGPS đã trở thành công cụ quan trọng để định vị, dẫn đường, tìm kiếm đốitượng quan tâm, gửi thông tin định vị tức thời, cập nhật thông tin khônggian trợ giúp công tác TĐBĐ. Các máy thu GPS cầm tay có chi phí thấphơn máy GPS chuyên dụng nhưng lại không đủ độ chính xác để xây dựngcác điểm khống chế trắc địa hay các công việc đòi hỏi độ chính xác cao. Tuynhiên, GPS cầm tay vẫn là công cụ hữu ích để hỗ trợ ra quyết định và trợgiúp công tác TĐBĐ từ nhiều năm nay. Cùng với sự phát triển công nghệ, điện thoại thông minh, máy tínhbảng, đồng hồ thông minh, gọi chung là thiết bị thông minh được ra đờiđã trang bị hợp phần máy thu Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu - GlobalNavigation Satellite Systems (GNSS) và các cảm biến [3, 7]. Trong cácthiết bị thông minh kể trên thì Điện thoại thông minh (Smartphone), đốitượng của nghiên cứu này được trang bị các thành phần trong đó có hệ điềuhành, phần cứng định vị và các cảm biến, những thành phần này thường 2xuyên được cập nhật, nâng cấp và cải thiện hiệu năng. Một trong những yếutố quan trọng của Smartphone là người dùng có thể tận dụng phần cứngđược trang bị sẵn, lập trình để tạo ra các ứng dụng cài đặt vào Smartphone,làm cho Smartphone có thêm tính năng như một thiết bị mới để ứng dụnghiệu quả trong thực tế như định vị tọa độ trong công tác TĐBĐ. Nếu độchính xác định vị tọa độ của Smartphone đáp ứng được một số công việccụ thể trong TĐBĐ thì có thể sử dụng Smartphone và phần mềm được càiđặt để thay thế các thiết bị định vị tọa độ chuyên dụng có độ chính xáctương đương, giúp rút ngắn thời gian, giảm chi phí cấu thành sản phẩmĐo đạc - Bản đồ. Để đánh giá khả năng ứng dụng của thiết bị thông minhtrong TĐBĐ, NCS cùng cộng sự đã tận dụng phần cứng GNSS được trangbị sẵn để lập trình phần mềm định vị tọa độ và thu thập dữ liệu thực địa,tính chuyển tọa độ theo hệ quy chiếu và lưới chiếu bản đồ, đồng thời làmthực nghiệm định vị xác định tọa độ các điểm, tuyến đường và đánh giá độchính xác vị trí điểm thu được bằng iPhone. Kết quả độ chính xác định vịtọa độ của iPhone và máy GPS cầm tay chuyên dụng là tương đương, côngtrình khoa học này đã được NCS và cộng sự công bố trong bài báo tạp chíkhoa học quốc tế SCIE và phân phối 02 ứng dụng trên App Store. Smartphone đã được ứng dụng thành công trong công tác TĐBĐ đốivới một số công việc cụ thể như: đo cập nhật các đối tượng địa vật, đốitượng đường giao thông, đối tượng đường địa giới hành chính, đối tượngrừng và đất rừng cho bản đồ tỷ lệ 1:5.000 hoặc nhỏ hơn, đo diện tích rừng,trữ lượng rừng, tìm kiếm điểm khống chế trắc địa, tìm kiếm điểm khốngchế ảnh. Trên thực tế, phần cứng định vị GNSS được trang bị sẵn trênSmartphone ở thời điểm 2009 và hiện tại 2017 chưa có sự thay đổi đángkể về công nghệ nên độ chính xác định vị tọa độ chưa cao [1, 11]. Vì vậy,phạm vi ứng dụng của Smartphone trong TĐBĐ còn hạn chế, cần có nhữngnghiên cứu để cải thiện độ chính xác định vị tọa độ của Smartphone. 3 Độ chính xác định vị GNSS của Smartphone phụ thuộc vào một sốyếu tố chính như phần cứng định vị GNSS, khả năng thu nhận tín hiệu vệtinh, kỹ thuật và giải pháp định vị. Để cải thiện độ chính xác định vị trênSmartphone có thể nâng cấp phần cứng định vị và phần mềm xử lý, kết hợpphần cứng định vị mở rộng bên ngoài, hay tận dụng các cảm biến quán tínhđược trang bị sẵn trên Smartphone để xây dựng giải pháp định vị tích hợpGNSS/INS. Việc nâng cấp phần cứng định vị và phần mềm xử lý trên Smartphonehoàn toàn phụ thuộc vào nhà sản xuất và công nghệ hiện tại. Cũng có thểkết hợp phần cứng định vị mở rộng bên ngoài nhưng đòi hỏi chi phí muathiết bị mở rộng. Việc tận dụng các cảm biến quán tính được trang bị sẵntrên Smartphone để xây dựng hệ thống tích hợp GNSS/INS sẽ là giải phápphù hợp do không phải trang bị thêm bất kỳ thiết bị mở rộng nào.2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu • M ...