Xử lý số liệu hỗn hợp GPS/GLONASS

Với phương pháp lịch vệ tinh, tọa độ của vệ tinh trên PZ-90 được nhận từ lịch vệ tinh quảng bá của hệ GLONASS; tọa độ trên WGS-84 được xác định từ hệ thống các trạm đo liên tục phân bố trên toàn cầu và từ đó xác định được các thông số tính chuyển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xử lý số liệu hỗn hợp GPS/GLONASSTạp chí CÁC KHOA HỌC VỀ TRÁI ĐẤT36(1), 14-203-2014XỬ LÝ SỐ LIỆU HỖN HỢP GPS/GLONASSVY QUỐC HẢIE-mail: vqhai75@yahoo.comViện Địa chất, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt NamNgày nhận bài: 19 - 7 - 20131. Mở đầu(GPS) sang máy thu có khả năng nhận đồng thờihai loại tín hiệu tại các trạm đo trong hệ thống lướiđo thường trực. Đây không chỉ là hạ tầng kỹ thuậthết sức thuận lợi mà còn là thách thức cho việctriển khai cũng như xử lý số liệu hỗn hợpGPS/GLONASS cho các ứng dụng định vị trongquá trình hội nhập quốc tế.Ra đời từ những năm 1970, song do nhiềunguyên nhân hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầuGLONASS (Global Navigation Satellite System)do Liên Xô (cũ) và ngày nay là Nga điều hành hầunhư chưa được quan tâm ở nước ta. Trong thờigian gần đây, hệ GLONASS được củng cố và pháttriển, đủ điều kiện kỹ thuật đáp ứng cho các nhiệmvụ trắc địa dân sự có độ chính xác cao. Bởi vậy,việc ứng dụng số liệu hỗn hợp GPS/GLONASS đãđược quan tâm triển khai nghiên cứu trên trườngquốc tế [1, 4]. Tổ chức IGS (International GNSSService) đã dần thay thế loại máy thu một tín hiệuSố liệu hỗn hợp GPS/GLONASS là tệp số liệutrong đó theo từng thời điểm (record) dãy trị đobao gồm cả số liệu GPS và số liệu GLONASS.Một số đặc điểm cơ bản có thể nhận biết trên cơ sởxem xét một cách trực quan dạng Rinex của tệp sốliệu ở bảng 1.Bảng 1. Một phần tệp số liệu hỗn hợp BAKO0940.10o12.11OBSERVATION DATAMRINEX VERSION / TYPE.........................................................................23516582000673484G 2G 3LEICA GRX1200GGPRO 6.02/3.015LEIAT504LEISREC # / TYPE / VERSANT # / TYPE# OF SATELLITES12168271216827121682712168271214823121482312148231214823PRN / # OF OBSPRN / # OF OBS.........................................................................5G3210671067106710671058105810581058PRN / # OF OBS.........................................................................6R 1R 295013499501349950134995013499441333944133394413339441333PRN / # OF OBSPRN / # OF OBS.........................................................................7R24810 04 04 00 006666666666660.0000000665665665PRN / # OF OBS0 16G02G04G05G10G12G15G17G27R01R02R07R08R11R21R22R23Bảng 1 trích một phần phần đầu (header) tệp sốliệu hỗn hợp dạng Rinex BAKO0940.10o. Ở hàngđầu, M (mixed) ký hiệu số liệu được quan trắc từ14665nhiều hệ GNSS (Global Navigation SatelliteSystem). Hàng 3, 48 là số vệ tinh của cả hai hệ, cótín hiệu thu được trong tệp đo. Các hàng từ 4 đến 7thống kê vệ tinh tham gia trong tệp, được ký hiệutừ G1 đến G32 là vệ tinh của hệ GPS (G: GPS); từR1 đến R24 là vệ tinh của GLONASS(R: GLONASS). Hàng thứ 8, số vệ tinh và ký hiệu,số hiệu từng vệ tinh liên quan tới thời điểm đo.Vì tệp số liệu hỗn hợp có hai loại trị đo GPS vàGLONASS nên việc xử lý các tệp số liệu này cónhiều phương án: chỉ xử lý số liệu GPS, chỉ xử lýsố liệu GLONASS và cuối cùng là xử lý đồng thờihai loại số liệu (hình 1).Việc xử lý theo phương án 1, về cơ bản như xửlý tệp số liệu chỉ thu tín hiệu GPS. Quy trình xử lýcũng như kết quả ứng dụng đã được trình bày trongnhiều văn liệu trong và ngoài nước.Số liệu hỗn hợpXử lý số liệu GPSXử lý số liệu GLONASSXử lý số liệu GPS/GLONASSHình 1. Các phương án xử lý số liệu hỗn hợpViệc xử lý theo phương án 2, đã được trình bàytrong Vy Quốc Hải (2010) [7]. Bằng phần mềmBernese 5.0, số liệu các ca đo liên tục của các điểmIGS lân cận Việt Nam đã được xử lý các trị đoGLONASS một cách thành công, cho kết quả cuốicùng. Khảo sát, so sánh với kết quả xử lý trị đoGPS cho thấy, các kết quả xử lý trị đo GLONASSđạt độ chính xác cao trên quy mô không gianlớn [8].Tiếp tục hướng đi trên, trong công trình này sốliệu hỗn hợp sẽ được tiến hành xử lý theo phươngán 3. Quá trình cũng như kết quả xử lý sẽ trình bàyở các nội dung tiếp theo.2. Cơ sở phương pháp, số liệu xử lýĐể xử lý đồng thời hai loại trị đo thành công,phải quan tâm tới khác biệt giữa hai hệ. Là hai hệđộc lập nên có khác biệt cơ bản về:2.1. Hệ quy chiếu, khung tọa độGLONASS sử dụng hệ quy chiếu PZ-90(Parameters of Earth 1990 System), hệ GPS sửdụng WGS-84 (World Geodetic System -84). Vềđịnh nghĩa các thông số cơ bản (gốc tọa độ, hướngcác trục,…) giống nhau, song giá trị cụ thể củachúng có khác biệt. Khi xử lý tích hợp số liệu cầntính đến các yếu tố này và có các biến đổi thíchhợp về một hệ tọa độ duy nhất. Phương án thườngđược chọn là chuyển đổi từ hệ PZ-90 về WGS-84rồi về ITRF (International Terrestrial ReferenceFrame). Việc xác định các thông số chuyển đổiđược tiến hành theo hai phương pháp: phươngpháp tọa độ và phương pháp lịch vệ tinh. Trongphương pháp tọa độ, sử dụng máy thu tín hiệuGLONASS trên các điểm đã biết tọa độ trongWGS-84, xác định tọa độ trong PZ-90. Với cácđiểm song trùng này, hoàn ...