CÂU hỏi ôn tập môn hệ THỐNG ĐỊNH vị TOÀN cầu

6 1.6K 71
CÂU hỏi ôn tập môn hệ THỐNG ĐỊNH vị TOÀN cầu

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

CÂU HỎI ƠN TẬP MƠN HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TỒN CẦU Câu 1: Mô tả hệ thống GPS, có vệ tinh GPS hoạt động? Và gồm block nào? Câu 2: Cấu trúc tín hiệu GPS? Câu 3: Trình bày đặc điểm chung loại máy thu GPS xác? Câu 4: Sai phân, ý nghĩa loại sai phân khắc phục sai số kết đo GPS? Câu 5: Hệ tọa độ WGS84; VN2000? Cách tính độ cao thủy chuẩn từ độ cao trắc địa? Câu 6: Các loại sai số đo GPS? Trong loại sai số sai số phụ thuộc vào người thiết kế lưới, chọn điểm? Câu 7: Cách định vị tuyệt đối GPS? Máy GPS xác có định vị tuyệt đối hay không? Câu 8: Định vị tĩnh GPS? Tại định vị tương đối lại xác định vị tuyệt đối? Câu 9: Định vị tĩnh nhanh GPS? Định vị tĩnh, tĩnh nhanh thường áp dụng trường hợp nào? Câu 10: Nguyên tắc chọn điểm thiết kế lưới đo công nghệ GNSS? Câu 11: Kể tên số phần mềm xử lý GPS? Nêu bước xử lý số liệu đo GPS? Câu 12: Cho tên file đo GPS dạng Rinex cho biết mã hiệu máy thu GPS? Ca đo thứ mấy? Đo ngày tháng năm? (theo ngày dương lịch)? Giảng viên Thái Văn Hòa Câu 1: Mơ tả hệ thống GPS, có vệ tinh GPS hoạt động? Và gồm block nào? Câu 1: Mô tả hệ thống gps? Phần quan trọng nhất? giải thích Mơ tả hệ thống GPS đoạn không gian đoạn điều kiển đoạn sử dụng a Đoạn không gian: - gồm 24 vệ tinh bay theo quỹ đạo -Mỗi mặt phẳng quỷ đạo tạo với mặt phẳng xích đạo góc 55 - Cách mặt đất 20.200km bay hết 11h58’ Vệ tinh phát tín hiệu mã hóa thơng tin đạo hàng , điều biến tần số sóng tải - vệ tin có kích thước chừng 5m ,gồm đồng hồ nguyên tử b Đoạn điều khiển - Trung tâm đặt colorado Springs, trạm quan trắc tín hiệu, trạm kiểm sốt mặt đất(1994) c Đoạn sử dụng -Cách sử dụng máy thu tín hiệu -Phương pháp đo GPS -Ứng dụng GPS * Phần điều khiển đóng vai trò quan trọng hệ thống định vị tồn cầu, phận có chức tính tốn, xác định tọa độ vệ tinh thông qua trạng thái vệ tinh truyền tín hiệu từ vệ tinh trạm, sau thơng số tọa độ vệ tinh lại truyền lại cho vệ tinh để truyền máy thu Câu 2: Cấu trúc tín hiệu GPS? - Đồng hồ nguyên tử celium vệ tinh tạo tần số chuẩn f0 = 10,23Mhz với sai số 10-12/ngày - Sóng tải L1 tạo bội số 154 lần tần số chuẩn (tần số 1575, 42Mhz, bước sóng 19,0cm) - Sóng tải L2 tạo bội số 120 lần tần số chuẩn (tần số 1227, 60Mhz, bước sóng 24,4cm) Có loại mã song tải mã C/A, mã P Thông tin đạo hàng - Mã C/A thường hiểu mã thong dụng gồm dãy 1023 kí tự 1, lặp lại sau phần triệu giây, tương đương chiều dài bước song 300m Mã C/A truyền có song tải L1 - Mã P – mã xác chuỗi dài kí tự 1, lặp lại sau 38 tuần lễ, chiều dài bước sóng 29,30m Nó truyền hai song tải - Tuy nhiên, Bộ Quốc phòng Mỹ sử dụng mã W để che phủ lên mã P tạo nên mã Y Chỉ có Quân đội Mỹ đồng minh tiếp cận mã P - Thông tin đạo hàng chuỗi số liệu bổ sung hai song tải điều biến lưỡng pha với tốc độ chậm 50bit/giây lặp lại sau 30 giây Thông tin đạo hàng chứa toạ độ vệ tinh theo thời gian, tình trạng sức khoẻ vệ tinh, trị hiệu chỉnh đồng hồ vệ tinh, số liệu almanac vệ tinh, số liệu khí tượng Mỗi vệ tinh truyền thơng tin đạo hàng riêng với thong tin vệ tinh khác toạ độ gần đúng, tình trạng sức khoẻ (vẽ hình) Câu 3: Trình bày đặc điểm chung loại máy thu GPS xác? - Có loại máy thu: + Máy thu tần nhận sóng tải L1, khoảng cách đo ngắn giá rẻ, dể sử dụng, chủ yếu sử dụng để đo đạc địa hay thành lập đồ +Máy thu tần thu sóng, khoảng cách đo dài , cho độ chích xác cao - Ăng ten GPS: ăng ten choke Ring có vành chống phản xạ - Cấu trúc: Bộ kiểm soát , tần số radio,ăng ten nguồn, thiết bị luu trữ Câu 4: Sai phân, ý nghĩa loại sai phân khắc phục sai số kết đo GPS? câu Tổ hợp tuyến tính trị đo gps (trong giảng phần 1.3.6) a,Saiphânbậc1 - Các trị đo hai máy thu GPS quan trắc đồng thời vệ tinh chứa sai số liên quan tới vệ tinh sai số liên quan khí tương tự Dođó, ta tính hiệu (saiphân) trị đo hai máy thu đồng thời, nhóm sai số liên quan vệ tinh nhóm sai số liên quan khí sai phân giảm nhỏ - Sai phân gọi sai phân bậc Sai số đồng hồ vệ tinh loại bỏ cách hiệu sai phân  Phương trình pha điểm quan sát A B: Lấy hiệu số hai phương trình ta : Phương trình đc gọi phương trình sai phân bật Ký hiệu: Phương trình trở thành: Đây dạnh cuối phương trình sai phân bật phương trình loại bỏ sai số đồng hồ vệ tinh b, Sai phân bậc - Khi hai máy thu đồng thời quan trắc hai vệ tinh, ta tính hai sai phân bậc máy thu Trừ cho hai sai phân này, ta nhận gọi sai phân bậc loại bỏ sai số đồng hồ máy thu lẫn vệ tinh giảm thiểu đáng kể loại sai số khác  Ta có hai phương trình sai phân bật sau: Nêu coi tần số phát từ vệ tinh j vệ tinh k tức Phương trình viết gọn lại: ta có: c, Sai phân bậc - Bởi việc quan trắc thực khoảng thời gian dài định, bao gồm thời khắc đo (epoch) khác nhau, nên ta tạo sai phân bậc từ hai sai phân bậc 2, ẩn số số nguyên đa trị loại bỏ, tạo điều kiện tìm lời gải định vị nhanh có xác Nó cơng cụ hữu hiệu để phát đoạn trị đo chứa trượt chu kỳ để ta tìm cách khắc phục (vẽ hình) Ký hiệu hai thời điểm quan sát t1 t2 quan sát vệ tinh j,k Tương ứng ta có hai sai phân bậc 2: Hiệu hai sai phân bậc : Biểu thức gọi sai phân bậc 3, viết gọn lại ta được: Lưuý: - Tất ba loại sai phân tạo trị đo pha hay trị đo giả khoảng cách, máy thu 1tần máy thu tần - Đối với máy tần ta tạo tổ hợp tuyến tính L3 tạo từ trị đo L1 trị đo tương ứng L2 Loại bỏ đáng kể ảnh hưởng độ trễ tầng ion nên hay gọi tổ hợp tuyến tính phi ion - Các trị đo song tải L1 L2 cho phép tạo trị đo cổng rộng (Wide-land) với bước sóng 86cm trị đo cổng hẹp (Narow-land) bước sóng 11cm, để tìm lời giải số nguyên đa trị hiệu Câu 5: Hệ tọa độ WGS84; VN2000? Cách tính độ cao thủy chuẩn từ độ cao trắc địa? Hệ toạ độ WGS84 định nghĩa bởi: - Ellipsoid WGS84, -Gốc toạ độ trùng với tâm hệ Trái đất (bao gồm đại dương khí quyển) với độ xác 1m, - Định hướng trục (định hướng đường xích đạo ellipsoid đường kinh tuyến gốc) trùng với đường xích đạo đường kinh tuyến gốc Uỷ ban quốc tế thời điểm 1984.0 - Từ 1984.0 định hướng trục ellipsoid thay đổi cho chuyển động trung bình mảng kiến tạo so với ellipsoid Điều bảo đảm trục Z hệ quy chiếu WGS84 trùng với Cực quay quy chiếu quốc tế kinh tuyến gốc ellipsoid trùng với kinh tuyến quy chiếu quốc tế - Hình dạng kích thước ellipsoid WGS84 xác định cặp tham số bán kính lớn độ dẹt - Giá trị vận tốc góc quay chuẩn Trái đất số trọng lực trái đất nhận theo giá trị quy ước Một số lưu ý: - Ellipsoid WGS84 xác định theo nghĩa thích hợp với Geoid quy mơ tồn cầu - Các trục hệ toạ độ WGS84 thay đổi cho chuyển động trung bình mảng kiến tạo so với ellipsoid đường kinh tuyến vĩ tuyến khơng cố định quốc gia cụ thể - Khách hang GPS khai thác thông điệp đạo hàng quảng bá tính toạ độ hệ WGS84 Khi sử dụng quỹ đạo vệ tinh xác từ Tổ chức IGS, ta nhận toạ độ ITRF - Hiện Việt Nam sử dụng ellipsoid WGS84, định vị cho thích hợp với lãnh thổ cỡ 25 điểm đo GPS khác hính xác kèm theo đo thuỷ chuẩn xác hệ độ cao Hòn Dấu, nên gọi hệ quy chiếu riêng Đối với hệ quy chiếu địa phương kiểu này, tâm ellipsoid khơng trùng với tâm Trái đất chí trục khơng song song với trục tương ứng hệ WGS84 Việt Nam xây dụng hệ quy chiếu riêng gọi VN2000 Mỗi điểm số 25 điểm có sai số định vị cỡ 1÷3m hệ WGS84 Câu 6: Các loại sai số đo GPS? Trong loại sai số sai số phụ thuộc vào người thiết kế lưới, chọn điểm? 2.1 Sai số đoạn không gian 2.1.1 Sai số toạ độ vệ tinh - Sai số quỹ đạo thong thường đạt danh nghĩa khoảng 2÷5m - Sai phân bậc nhìn chung khơng thể loại bỏ hồn tồn sai số quỹ đạo vệ tinh, trừ trường hợp hai máy thu đặt gần (cạnhngắn) Trong định vị tương đối, xác định mối quan hệ sai số đo cạnh sai số quỹ đạo vệ tinh sau: Sai số đo cạnh / chiều dài cạnh = sai số quỹ đạo vệ tinh / khoảng cách tới vệ tinh 2.1.2 Sai số đồng hồ vệ tinh - Các đồng hồ vệ tinh xác chưa hoàn hảo tuyệt đối Độ ổn định đạt khoảng (1÷2) 10-13 /ngày Nghĩa là, sai số đồng hồ vệ tinh khoảng 8,64÷17,28 ns/ngày, gây nên sai số đo cạnh từ 2,59m ÷ 5,18m 2.1.3 Độ suy giảm độ xác đồ hình vệ tinh - Độ xác kết đo GPS phụ thuộc vào đồ hình phân bố vệ tinh so với điểm đo mặt đất, đặc trưng hệ số suy giảm độ xác (viết tắt theo tiếng Anh DOP) - DOP tỷ số sai số vị trí điểm đo sai số trị đo - DOP nhỏ vị trí điểm đo xác định xác; - DOP thơng thường lớn 1, có trị đo dư thừa hay nhận tín hiệu từ vệ tinh - DOP sử dụng sở để lập kế hoạch đo, DOP chia thành: - GDOP - hệ số suy giảm độ xác hình học, hệ số tổng hợp - PDOP - hệ số suy giảm độ xác vị trí điểm, - HDOP - hệ số suy giảm độ xác mặt bằng, - VDOP - hệ số suy giảm độ xác độ cao, - TDOP - hệ số suy giảm độ xác thời gian 2.2 Sai số đoạn sử dụng 2.2.1 Sai số đồng hồ máy thu - Đồng hồ máy thu loại đồng hồ thạch anh, có độ xác xa đồng hồ vệ tinh Tuy nhiên ta loại bỏ sai số đồng hồ máy thu sai phân bậc cách coi ẩn số bổ sung trình xử lý 2.2.2 Sai số tâm pha ăng ten - Tâm pha ăng ten khơng trùng với tâm vật lý (hình học) ăng ten - Độ lệch thay đổi tuỳ thuộc góc ngưỡng nhận tín hiệu, phương vị vệ tinh phát tín hiệu xuống cường độ tín hiệu 2.2.3 Sai số khúc xạ đa đường dẫn - Sai số khúc xạ đa đường dẫn song tín hiệu từ vệ tinh đến ăng ten máy thu nhiều đường khác nhau: trực tiếp từ vệ tinh từ vật cản chung quanh điểm đo phản xạ tới - Sai số đa đường dẫn làm biến dạng tín hiệu gốc giao thoa với tín hiệu phản xạ ăng ten máy thu 2.2.4 Độ trễ tầng điện ly - Được phát từ độ cao 20.200km xuống máy thu đặt Trái đất, tín hiệu vơ tuyến phải xun qua tầng điện ly tầng đối lưu Ảnh hưởng tầng điện ly tầng đối lưu gây nên gọi độ trễ - Cả hai gây nên sai số hệ thống 2.2.5 Độ trễ tầng đối lưu Là thay đổi nhiệt độ, áp suất độ ẩm khơng khí – gây nên thay đổi vận tốc truyền sóng tín hiệu radio khiến mã (code) lẫn pha song tải chịu độ trễ Độ trễ phụ thuộc vào góc ngưỡng vệ tinh Câu 7: Cách định vị tuyệt đối GPS? Máy GPS xác có định vị tuyệt đối hay khơng? ... GPS -Ứng dụng GPS * Phần điều khiển đóng vai trò quan trọng hệ thống định vị tồn cầu, phận có chức tính tốn, xác định tọa độ vệ tinh thông qua trạng thái vệ tinh truyền tín hiệu từ vệ tinh trạm,... GDOP - hệ số suy giảm độ xác hình học, hệ số tổng hợp - PDOP - hệ số suy giảm độ xác vị trí điểm, - HDOP - hệ số suy giảm độ xác mặt bằng, - VDOP - hệ số suy giảm độ xác độ cao, - TDOP - hệ số... song song với trục tương ứng hệ WGS84 Việt Nam xây dụng hệ quy chiếu riêng gọi VN2000 Mỗi điểm số 25 điểm có sai số định vị cỡ 1÷3m hệ WGS84 Câu 6: Các loại sai số đo GPS? Trong loại sai số sai

Ngày đăng: 14/12/2017, 12:32

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan