Nguyên Lý Đo Bù Nghiêng Và Kết Quả Đo RTK

Trong quá trình khảo sát trắc địa, người ta thường ứng dụng tính năng đo bù nghiêng của các thiết bị RTK. Vậy nguyên lý đo bù nghiêng có ảnh hưởng gì nhiều đến sai số kết quả đo hay không? Cùng Trắc địa Thái Dương phân tích kỹ nhé!

Nguyên lý bù nguyên ảnh hưởng gì tới kết quả đo của máy RTK?

Tại sao cần đến tính năng đo bù nghiêng của máy RTK?

Tính năng đo bù nghiêng của các máy GNSS RTK hiện nay dựa trên cảm biến IMU.

Đo bù nghiêng trên máy RTK

Đo bù nghiêng (hay còn được gọi là đo nghiêng) là một tính năng được tích hợp trên máy RTK hiện đại ngày này. Nhờ tính năng đo bù nghiêng, người khảo sát có thể thu thập tọa độ điểm ngay tại thực địa. Dù không đặt sào máy thẳng, máy cũng có thể xử lý và đưa ra kết quả với độ chính xác hàng centimet.

Theo kỹ thuật thông thường, người khảo sát luôn dựng thẳng sào máy sao. Căn chỉnh sao cho bọt thủy nằm ở giữa trước khi thu thập tọa độ điểm. Còn khi khởi tạo tính năng đo nghiêng, người dùng vẫn có thể thu được dữ liệu kể cả đặt nghiêng sào máy.

>> Xem thêm: Tiêu Chí Chọn Radio UHF Cho Trạm Base Máy RTK

Một số trường hợp thực tế cần sử dụng tính năng đo bù nghiêng

Trên thực tế, khi đi khảo sát thực tế ngoài hiện trường, không phải lúc nào cũng gặp địa hình lý tưởng. Nếu địa hình khảo sát lý tưởng, người ta vẫn có thể tiến hành đo đạc và thu kết quả khi đặt thẳng sào máy. Nhưng có một số trường hợp thực tế khi khảo sát phải dùng đến tính năng đo bù nghiêng:

• Điểm đo nằm ở góc tường hay gần một vật thể lớn khiến cho máy không thể đặt thẳng.

• Điểm đo bị che khuất hoặc vật cản tại điểm đo không thể di chuyển. Nên khi khảo sát, người ta phải để nghiêng máy tại vị trí đo để lấy toạ độ.

• Điểm đo nằm ở các địa hình khó tiếp cận như sông, suối, ao, hồ...

• Điểm đo toạ độ ở vị trí hiểm trở, người khảo sát khó đến gần để chỉnh thẳng máy.

Cũng vì các nguyên do đó khi khảo sát thực tế, người ta đã phát triển tính năng đo bù nghiêng. Tính năng cho phép đo nghiêng để đặt chân sào. Đồng thời, dù ở độ nghiêng, máy vẫn có thể hoạt động và thu tín hiệu tốt. Vì nhu cầu công việc nên tính năng đo nghiêng của các máy GNSS RTK hiện nay là gần như không thể thiếu.

Nguyên lý đo bù nghiêng trong máy RTK

Với khảo sát thông thường, trong điều kiện đo lý tưởng, người dùng phải để sào máy thẳng đứng. Sào máy phải đặt thẳng và vuông góc với mặt phẳng trái đất. Với mục đích là để máy RTK thu thập được tọa độ X,Y. Cao độ Z là cao độ mà máy thu thập được trừ đi chiều dài dựng sào máy.

Vào trường hợp bất khả kháng, người khảo sát không thể đặt sào máy thẳng, ta phải đặt nghiêng máy. Vậy người ta tính tọa độ điểm tại chân máy bằng cách nào? Các nhà thiết kế máy RTK đã áp dụng cảm biến IMU cho trường hợp này.

Cảm biến IMU

IMU (Inertial Measurement Unit) - là tên gọi của của cảm biến được tích hợp trong nhiều thiết bị điện tử. Máy RTK cũng là một trong các thiết bị điện tử được tích hợp cảm biến này trong main. IMU được tạo ra nhằm đo lường gia tốc, góc nghiêng, quán tính, tốc độ của thiết bị so với trục vuông góc với bề mặt trái đất.

Bản thân cảm biến IMU được tích hợp trong máy RTK có các ưu điểm và nhược điểm:

• Ưu điểm: Giảm thời gian khảo sát, thay vì chỉnh sào nghiêng thẳng cho từng điểm đo kỹ lưỡng, bạn có thể du di một chút về độ nghiêng. Trong trường hợp phải khảo sát ở nhiều điểm, cảm biến độ nghiêng IMU chính là cứu cánh cho bạn.

• Nhược điểm: Độ bù trừ của cảm biến có thể gây bất lợi cho độ chính xác của kết quả. Nếu điểm đo có độ dốc như tòa nhà hoặc dưới các vật thể, kết quả nghiệm thu sẽ bị giảm tính chính xác.

Các thành phần chính của cảm biến IMU

Giá kế dùng để đo gia tốc của cảm biến IMU. Gia kế đa phần sẽ gồm 2 hoặc 3 trục tương được với 3 chiều không gian.

Con quay hồi chuyển có nhiệm vụ đo tốc độ quay quanh trục của cảm biến IMU. Đồng thời, con quay này cũng dùng để đo góc nghiêng IMU so với trục thẳng (vuông góc với mặt phẳng trái đất)

Dựa vào hai thành phần chính trên, thiết bị định vị vệ tinh GNSS có thể xác định được góc nghiêng và hướng nghiêng. Hướng nghiêng và góc nghiêng là lấy chuẩn  bằng trục thẳng đứng (vuông góc với mặt phẳng trái đất). Cảm biến IMU cùng với độ cao của sào máy có thể xác định được vị trí của nó lệch như nào so với điểm cần đo.

Ngoài ra, trong bộ xử lý của máy RTK cũng cài các thuật toán. Các thuật toán được cài sẵn này là một loạt các công thức. Các công thức này giúp máy tính toán ra tọa độ điểm cần đo. Sau khi đã thu thập đủ các dữ liệu về góc nghiêng, và hướng nghiêng của sào máy. Những thuật toán phức tạp này sẽ xử lý và tự đưa ra các tính toán thay thế cho máy đặt nghiêng.

>> Xem thêm: 7 Điều Lưu Ý Khi Chọn Mua Máy RTK

Tổng kết về tính năng bù nghiêng của máy RTK

Dựa trên các phân tích ở trên, ta có thể xác định được 3 yếu tố chính để máy RTK khởi chạy trong trường hợp máy đo nghiêng:

• Cảm biến IMU: Xác định góc nghiêng, hướng nghiêng của sào máy so với đường thẳng vuông góc với mặt phẳng trái đất.

• Chiều dài sào máy: Khoảng cách từ máy thu GNSS RTK đến điểm cần khảo sát tọa độ.

• Các thuật toán: Có nhiệm vụ xử lý có dữ liệu bên trên, từ đó đưa tính toán tọa độ đầu thu GNSS ra tọa độ điểm cần xác định.

Vậy nghĩa là để tính được tọa độ điểm cần khảo sát, máy sẽ phải đi qua các bước tính toán nữa. Chưa kể các đo lường về góc, hướng, chiều dài sào máy sẽ xuất hiện các sai số. Nếu cân nhắc về độ chính xác thì trong quá trình máy xử lý đo nghiêng không tránh khỏi việc có sai số.

Tính năng đo bù nghiêng sẽ làm sai số kết quả cao hơn khi đo máy với phương thẳng. Nếu lạm dụng quá nhiều khả năng đo bù góc nghiêng của máy sẽ làm vài centimet sai số. Bạn chỉ nên sử dụng tính năng này khi thật sự cần thiết!

Kết luận

Tính năng đo bù nghiêng của các dòng máy RTK hiện đại mang lại nhiều tiện lợi hơn cho người dùng. Tuy là không nên quá lạm dụng tính năng này nhưng nó thật sự tiết kiệm nhiều thời gian. Nếu bạn đang tìm mua các thiết bị định vị vệ tinh RTK, hãy cân nhắc các máy có tính năng cảm biến IMU. Hiện nay, Trắc địa Thái Dương đang phân phối các dòng máy RTK tốt có cảm biến IMU chất lượng. Điển hình như GPS RTK ALPHA GEO L600, GNSS RTK Alpha-Geo Netbox 2, GNSS RTK Alpha-Geo NEW L300... Quý khách có nhu cầu tham khảo các mẫu máy RTK hãy liên hệ ngay để được tư vấn.

Công ty TNHH thương mại & công nghệ Trắc Địa Thái Dương là đơn vị hàng đầu trong việc cung cấp các dịch vụ trắc đạc (đo đạc hiện trạng vị trí, đo đạc khảo sát địa hình, tư vấn pháp lý). Ngoài ra, Trắc Địa Thái Dương còn cung cấp các thiết bị phục vụ công tác trắc địa như máy GPS GNSS RTK với giá tốt, đảm bảo chất lượng.

Mọi thông tin liên hệ:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ CÔNG NGHỆ TRẮC ĐỊA THÁI DƯƠNG

• Địa chỉ: 349 Lương Thế Vinh, P. Trung Văn, Q. Nam Từ Liêm, Hà Nội

• Hotline: 0904193788

• Fanpage: Trắc Địa Thái Dương

• Email: tracdiathaiduong@gmail.com