So Sánh Các Hệ Thống Vệ Tinh Trong Hệ Thống GNSS

Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (Global Navigation Satellite System - GNSS) là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hằng ngày. Hệ thống GNSS không chỉ là các vệ tinh mà còn gồm các trạm điều khiển quốc tế và người dùng. Cùng Trắc Địa Thái Dương tìm hiểu và so sánh các hệ thống vệ tinh của GNSS.

So sánh các hệ thống vệ tinh trong hệ thống GNSS

Các hệ vệ tinh trong hệ thống GNSS đang vận hành trong không gian

Hệ thống GNSS được tích hợp từ các hệ thống vệ tinh toàn cầu, các hệ vệ tinh này đều được điều khiển bởi một quốc gia hoặc tổ chức đa quốc gia trên thế giới.

Các hệ vệ tinh toàn cầu

Trên thế giới hiện có 4 hệ vệ tinh toàn cầu lớn là GPS, BDS, Glonasss và Galileo. Mỗi hệ vệ tinh có số lượng các vệ tinh từ 20 trở lên:

• GPS của Hoa Kỳ: GPS được vận hành bởi Lực lượng Vũ trang Hoa Kỳ, viết tắt của Global Positioning System. GPS là hệ vệ tinh đầu tiên của loài người xuất hiện ngoài không gian. Các vệ tinh GPS gồm 31 chiếc và truyền tín hiệu ở các tần số L1, L2 và L5.

• BDS (Beidou) của Trung Quốc: Đây là hệ vệ tinh đang truyền tín hiệu tới Trái Đất với tần số B1I, B1C, B2a, B2I và B2b, B3I. Hệ vệ tinh này trong tiếng Việt gọi là hệ vệ tinh Bắc Đẩu.

• Hệ GLONASS của Nga: Nga phóng vệ tinh đầu tiên trong hệ thống này vào năm 1995. Nga hoàn thành phủ sóng toàn hệ thống GNSS của mình khắp lãnh thổ quốc gia vào năm 2010. Tính đến thời điểm hiện tại, hệ thống vệ tinh này đã có tới 24 vệ tinh đang hoạt động. Các tần số truyền tính hiệu đến Trái Đất của hệ thống này lần lượt là: L1, L2 và L3.

• Galileo thuộc Liên minh Châu Âu: Galileo được hoạt động và phát triển bởi EU. Các vệ tinh thuộc hệ thống truyền dọc theo phổ L-Band. Các tần số được truyền về mặt đất là E1, E5, E5a, E5b và E6.

Các hệ thống GNSS này thay phiên nhau truyền tín hiệu trên thế giới. Tuy nhiên với nhu cầu sử dụng ngày càng tăng của con người, các tín hiệu cần được cải thiện bổ sung.

>> Xem thêm: Máy GPS Garmin Bị Treo: Nguyên Nhân Và Cách Khắc Phục

Các hệ vệ tinh khu vực của hệ thống GNSS

Trong vòng hai thập kỷ trở lại đây, Nhật Bản và Ấn Độ đã phát triển bổ sung thêm hệ thống vệ tinh khu vực cho mình. Mặc dù chỉ phủ sóng trong khu vực nhất định nhưng 2 hệ thống này đã cải tiến không ít hiệu quả của hệ thống GNSS.

Vào năm 2010, Nhật Bản đã phóng vệ tinh đầu tiên của mình vào không gian. Sau đó các vệ tinh khác cũng được phóng bổ sung và dần hoàn thiện đến nay. Các vệ tinh này đã hình thành hệ vệ tinh QZSS phủ sóng khu vực Châu Á - Đại dương. QZSS là viết tắt của Quasi-Zeninth Satellite System, truyền dữ liệu với tần số L1, L2, L5 và L6.

Hệ vệ tinh của Ấn Độ có tổng số vệ tinh là 8 kể từ lúc bắt đầu phóng lên không gian tới nay. IRNSS hay Navic có phạm vi phủ sóng quanh Ấn Độ. Các khu vực khác cũng nhận được sóng tín hiệu của IRNSS là Mozambique, Ả Rập Xê-út, Trung Quốc và Tây Úc. Dải sóng truyền tín hiệu là tần số GPS L5.

Các hệ vệ tinh tăng cường

Để giải quyết vấn đề về gia tăng nhu cầu sử dụng, các quốc gia trên thế giới đã đầu tư thêm các hệ thống tăng cường khác. Nhờ các vệ tinh tăng cường mà hiệu suất của hệ thống GNSS được cải thiện rõ rệt.

Các hệ vệ tinh tăng cường được điều hành bởi các cường quốc trên thế giới như Trung Quốc, Nga, Hàn Quốc, Úc, Hoa Kỳ... Các vệ tinh tăng cường đã cải thiện tính chính xác, giảm thiểu sai số cho hệ thống GNSS.

So sánh các hệ vệ tinh trong hệ thống GNSS

Tính chính xác trong đo đạc khi sử dụng hệ thống GNSS ảnh hưởng tới kết quả nghiệm thu. Máy định vị càng thu được tín hiệu từ số lượng nhiều các vệ tinh thì sai số càng thấp.

So sánh về số lượng các hệ vệ tinh

Hệ vệ tinh phủ sóng càng gần khu vực nào thì độ chuẩn xác càng cao. Mật độ các vệ tinh trong khu vực cũng tỷ lệ thuận với tính liên tục khi truyền tín hiệu của hệ thống GNSS.

Theo thông tin trong bảng thống kê, hệ thống GPS, Bắc Đẩu và Galileo hiện nay được ứng dụng định vị nhiều nhất. Đặc biệt ở Việt Nam, các tín hiệu định vị chúng ta nhận được thường từ GPS và Bắc Đẩu.

Phân biệt GPS và hệ thống GNSS

Có nhiều thắc mắc được đưa ra về phân biệt GPS và GNSS. Về cơ bản, GPS nói riêng hay bất kỳ hệ thống vệ tinh nói riêng khác đều là một phần của hệ thống GNSS. GPS chỉ là một trong nhiều hệ vệ tinh khác thuộc hệ thống GNSS.

Nhiều người lầm tưởng GPS là hệ thống định vị có quy mô tương xứng với GNSS. Nguyên do cho nhầm lẫn này là tính ứng dụng của GPS và khả năng phủ sóng của nó. Hoặc có một lý giải khác về sự lầm tưởng này, vì GPS là hệ thống hệ tinh hỗ trợ định vị đầu tiên trên thế giới.

Hệ thống GNSS khi ứng dụng với máy RTK

Các vệ tinh của hệ thống GNSS đang cải thiện không ngừng. Từ đó, các thiết bị hỗ trợ nghiên cứu và đo đạc cũng phát triển theo. Các cuộc khảo sát địa lý sử dụng máy RTK từ đó cũng tiết kiệm được rất nhiều thời gian và nhân lực.

Khả năng tương thích của máy RTK

Để hệ thống GNSS truyền tín hiệu tốt cho máy RTK, bản thân máy cũng cần có các kênh đo tương thích. Mỗi kênh trong máy sẽ bắt được mỗi vệ tinh có tần số thu nhận phù hợp. Các kênh trên máy sẽ giải mã từng tín hiệu sóng riêng. Ví dụ hệ thống vệ tinh Bắc Đẩu truyền tần số B1C (1575,42 MHz) thì RTK phải có 1 kênh tương thích với tần số 1575,42 MHz. Nếu máy RTK không có kênh tương thích với tín hiệu nào của hệ thống GNSS, máy sẽ không thể giải mã và trả kết quả.

>> Xem thêm: Khắc Phục Lỗi Máy GPS 2 Tần Số RTK Không Kết Nối Trạm Cors

Máy RTK nên có bao nhiêu kênh để bắt được tín hiệu hệ thống GNSS tốt nhất?

Máy RTK càng có nhiều kênh thì khả năng thu và giải tín hiệu càng tốt. Đồng nghĩa là, máy sở hữu số lượng kênh cao sẽ tận dụng được nhiều tín hiệu từ hệ thống GNSS hơn. Khả năng thu thập tín hiệu cũng phụ thuộc vào môi trường và thời tiết khu vực đo đạc. Nếu điều kiện thời tiết, môi trường thuận lợi, máy RTK có thể bắt tín hiệu khoảng 75 đến 125 vệ tinh một lúc.

Máy RTK hiện tại chỉ cần sở hữu 220 đến 440 kênh đã thu được kết quả với độ chính xác tương đối cao. Tính về dài hạn, khi số lượng các vệ tinh tăng thêm, máy RTK nên có thêm 200 kênh. Tuy nhiên, ở khu vực châu Á nói chung được bao phủ tín hiệu từ nhiều vệ tinh. Máy RTK trong khu vực nên rơi vào khoảng 800 kênh.

Kết luận

Máy RTK sở hữu quá nhiều kênh sẽ ảnh hưởng tới khả năng vận hành và tuổi thọ của máy. Hệ thống GNSS đang phát triển và cải thiện không ngừng về số lượng. Các so sánh về mật độ các hệ thống vệ tinh chỉ mang tính tương đối. Tính hiệu quả của hệ thống vệ tinh còn phụ thuộc vào khu vực đo đạc và điều kiện thời tiết.

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