Chơng I
Đặt vấn đề
Phơng pháp định vị dùng để xác định vị trí, đo đạc, dẫn đờng là vấn đề rất cần
thiết đối với hành hải, quân sự cũng nh các hoạt động kinh tế văn hoá xã hội. Đi đôi
với sự phát triển về khoa học kỹ thuật, thì các phơng pháp định vị cũng phát triển từ
thô sơ đến hiện đại. Bắt đầu từ kính lục phân, la bàn, các bảng về sao. Sau đó là áp
dụng sóng vô tuyến điện để định vị nh hệ thống dẫn đờng radio, Transit và cho
đến khi kỹ thuật phóng vệ tinh nhân tạo đợc phát triển ( đầu những năm 1960 ) thì
phơng pháp định vị toàn cầu đợc thực hiện. Hệ thống định vị toàn cầu GPS ( Global
Positioning System ) ra đời, nó khắc phục đợc những nhợc điểm của các phơng pháp
định vị trớc đó nh: Độ chính xác cao (đến từng cm), tự động hoá cao, hoạt động theo
chơng trình phần mềm đã đợc lập trình sẵn, để sử dụng và bảo dỡng thiết bị. Đặc
biệt các chế độ làm việc luôn đảm bảo, các thiết bị làm việc ổn định 24/24giờ do
máy có cấu tạo đặc biệt.
Mặc dù hệ thống định vị GPS có những u điểm trên nhng nó vẫn có những
nhân tố ảnh hởng đến việc định vị và dẫn đờng thí dụ:nh các sai số do sự tán sắc và
khúc xạ trong tầng điện ly, trong quá trình truyễn sóng, sai số đồng hồ vệ tinh và
đồng hồ máy thu GPS, sai số do ảnh hởng của các tia phản xạ từ mặt đất tới máy thu
GPS ( Multi parth signal) mà vị trí định vị bằng GPS có thể bị sai lệch. Để khắc
phục và đáp ứng yêu cầu đòi hỏi ngày càng cao về độ chính xác và phạm vi ứng
dụng của phơng pháp định vị thì phải ứng dụng các công nghệ tiên tiến có kỹ thuật
cao. Ngời ta đã đa ra kỹ thuật DGPS (Differential GPS )là một kỹ thuật hiện đại đợc
sử dụng rộng rãi. Việc ứng dụng công nghệ đúng hớng có hiệu quả cao trớc tiên
phải nghiên cứu hiểu rõ bản chất của công nghệ đó trên cơ sở hiểu biết và làm chủ
nó.
Xuất phát từ ngững lý do trên tôi nghiên cứu đề tài hệ thống định vị vệ tinh có
sửa phân sai DGPS (Differential Global Positioning System ) nhằm mục đích nắm
vững lý thuyết thực hành ứng dụng công nghệ DGPS đã và đang đợc triển khai rộng
rãi trên thế giới và khu vực Đông Nam á và đang sử dụng rộng rãi ở nớc ta.
Trong khuôn khổ của đề tài này tôi trình bày các phần sau:
1. Sơ lợc về các hệ thống định vị

đặt máy thu dến trạn phát đợc xác định bằng độ trễ thời gian của tín hiệu phát từ
trạm phát tới trạm thu.Dựa vào độ trễ thời gian ít nhất 3 trạm phát và toạ độ của cảc
trạm này,sẽ tính đợc toạ độ mặt phặt phẳng của trạm đăt máy thu.Kỹ thuật đo độ trễ
thời gian có thể sử dụng kỹ thuật đo xung hoặc đo lệch pha của tín hiệu sóng điều
hoà.
Các hệ thống radio navigation trên thế giới thờng sử dụng dải tần số sóng ngắn
hoặc sóng trung.
Nhơc điểm của hẹ thống này là tầm hoạt động có hạn,độ chính xác định vị phụ
thuộc vào thời điểm do và vị trí cần xác định tơng đôi với các trạm phát radio cố
định.
Để tăng tầm hoạt động của hệ thống,ngời ta liên kết từng cụm hệ thống gồm ít
nhất 3 trạm Radio Beacon thành từng chuỗi hệ thống các chuỗi này có độ phủ sóng
lớn,thờng vào khoảng 1.000 dặm.
Nh vậy chuỗi này tạo thành một hệ thống định vị quốc gia hay khu vc.Các hệ
thống Radio navigation System lớn dợc biết trên thế giới là:Hệ LORAN_C,Hệ
CHAYKA; Hệ LORAN-CHAYKA; Hệ DECCA
2.1.1.1 Hệ LORAN_C :
Mục đích sử dụng trong quân sự và sau này sủ dụng trong định vị dẫn đờng
dân sự trên toàn bờ biển nớc Mỹ.Hệ LORAN_C do lực lợng biên phòng Mỹ thiết
lập.Nó là hệ thống Radio Hybecbol sử dụng tần số xung 100 khz.Độ phủ sóng của
hệ thống phụ thuộc vào độ chính xác của máy thu.Hệ này phục vụ 24/24giờ với độ
chính xác khoảng 100 m và tơng đối khoảng 20m đến 100m.Do đặc tính kỹ thật của
hệ thống LORAN_C phù hợp với yêu cầu hàng không nên cơ quan quản lý hàng
không chấp nhận hệ thống LORAN_C có độ phủ sóng toàn nơc Mỹ.Hệ thống này
đơc hoàn thành vào tháng 6 năm 1991.
2.1.1.2 Hệ thống CHAYKA và LORAN/CHAYKA :
CHAYKA là một hệ thống radio navigation tơng tự nh hệ thống LORAN_C do
Nga xây dựng dọc theo bờ biển Nga. Giữa hệ thống LORAN_C Bắc Thái Bình
Duong và hệ thống CHAYKA có một vùng trống khoảng 500 hải lý tại vùng biển
5

dặc biệt.Hệ thống TRANSIT đợc hải quân Mỹ xây dụng vơi mục đích sử dụng trong
quốc phòng.Tuy nhiên hệ thống này cũng thòng đợc sử dụng trong dân sự trớc khi
hệ thống GPS ra đời.
2.2. Hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System )
Đi đôi với sự phát triển về khoa học kỹ thuật đó là sự phát triển về định vị dẫn
đờng. Yêu cầu về việc định vị dẫn đờng thống nhất trên phạm vi toàn cầu đợc đặt ra
trong các ngành kinh tế quốc dân, quốc phòng an ninh và chỉ đợc bắt đầu khi kỹ
thuật phóng vệ tinh nhân tạo đợc phát triển. Vì nó chỉ có thể định vị đợc dựa vào các
chuẩn ngoài trái đất. Chính vì thế mà việc nghiên cứu xây dựng hệ thống định vị
toàn cầu chỉ mới bắt đầu từ những năm 1960. Các hệ thống định vị đang đợc thực
hiện trên thế giới là hệ thống NAVSTA, hệ thống GLONASS.
6
2.2.1. Hệ thống NAVSTA
Hệ thống định vị toàn cầu GPS hiện nay đợc sử dụng phổ biến trên thế giới là
hệ thống NAVSTA. Hệ thống này do không quân và hải quân Mỹ thiết lập từ năm
1978 với mục đích chủ yếu dùng trong quân sự. Đến cuối những năm 1980, mục
đích sử dụng của hệ thống NAVSTA GPS đợc mở rộng sang các lĩnh vực dân sự.
Bản chất kỹ thuật của việc định vị trong hệ thống định vị toàn cầu là việc giao
hội cạnh không gian từ vệ tinh nhân tạo ( đợc thiết lập để phục vụ định vị toàn cầu)
tới điểm cần định vị trên trái đất. Muốn xác định toạ độ không gian của một điểm
trên trái đất phải giao hội ít nhất từ 3 vệ tinh. Nh vậy yêu cầu kỹ thuật của hệ thống
định vị toàn cầu là:
- Có một hệ thống các vệ tinh nhân tạo bay quanh trái đất trên các quỹ đạo
chính xác. Các vệ tinh này phát tín hiệu định vị (hay còn gọi là số liệu đờng
dẫn NAVSTA ) cho các máy thu đặt trên trái đất. Số lợng vệ tinh và các
quỹ đạo vệ tinh cần tính toán sao cho ở bất kỳ thời điểm nào trên trái đất
đều có thể nhìn thấy ít nhất 3 vệ tinh.
- Máy thu tín hiệu phát từ vệ tinh GPS, với các giải pháp kỹ thuật phần cứng
và phần mềm để thu tín hiệu và tính đợc khoảng cách từ máy thu tới từng
vệ tinh GPS.

MHz tơng ứng với bớc sóng
1
=19cm và
2
=24 cm. Tần số L
1
đợc điều chế bởi cả
hai code C/A và code P. Tần số đợc điều chế bởi code P.
Phần Kiểm Tra (Control Segment)
Hệ thống kiểm tra đợc thiết lập nhằm theo dõi,kiểm soát và hiệu chỉnh vệ
tinh,nhằm đảm bảo hệ thống vệ tinh hoạt động bình thờng,chính xác.Hệ thống này
bao gồm 4 trạm quan sát vệ tinh (Monitor Station),3 trạm cải chính (Upload Station)
và một trạm điều khiển trung tâm (Master Control Station).
Nguyên lý hoạt động của hệ thống nh sau:
Bốn trạm quan sát vệ tinh liên tục thu tín hiệu từ tất cả các vệ tinh và truyền số
liệu về trạm điều khiển trung tâm.Trạm trung tâm,tính toán ra các hệ số cải chính
quỹ đạo,đồng hồ vệ tinh và truyền các hệ số này từ các trạm phát số cải chính.Tại
đây số cải chính đợc phát lại cho vệ tinh ít nhất một ngày một lần.Với phơng thức
quỹ đạo này sẽ đảm bảo thông tin về quỹ đạo vệ tinh phát xuống cho các máy thu
GPS đợc chính xác và sai số đồng hồ vệ tinh sẽ giảm bớt rất nhiều,trên cơ sở đó độ
chính định vị sẽ đợc nâng cao.
Phần ngời sử dụng (User Segment)
Đoạn ngời sử dụng và các máy thu GPS,đặt cố định hoặc di động trên bề mặt
trái đât hoặc trong không gian(Trờng hợp gắn máyGPS ) rên máy bay,tầu biển ).
Các máy thu GPS này thu tín hiệu từ trên các vệ tinh GPS với mục đích định vị và
dẫn đờng.Với mục đích này các máy thu GPS phải xử lý các tín hiệu vừa thu đợc từ
các vệ tinh GPS để tính toán ra toạ độ không gian của tâm antena máy thu GPS nh
phân trên đã nêu,nguyên lý định vị của GPS là :Nguyên lý giao hội cạnh từ điểm
cần định vị (tâm antena của máy thu)đến các vệ tinh GPS.Nh vậy máy thu GPS phải
tính dợc khoảng cách tức thời từ tâm antena đến các vệ tinh GPS :Để tính đợc máy

Time
Delay
(Thời gian
trễ)
PSEUDORANGE=c.t
Carrer
(Sóng mang)
Ambiguit
1.Tạo sóng mang đồng thời với thời điểm các sóng mang phát đi tù vệ tinh
GPS (gọi là tín hiệu đối chiếu ). So sánh tín hiệu đối chiếu và tín hiệu thu đợc tù vệ
tinh để đo đợc phần lẻ độ lệch pha tơng ứng với phần lẻ của một chu kỳ giao động
sóng.
2. Đếm đợc số nguyên lần bớc sóng từ vệ tinh GPS tới máy thu GPS.
Hệ trắc địa thế giới WGS -84
Vị trí của một điểm nào đó đợc xác định (định vị ) phải hiểu theo nghĩa: Đợc
định vị theo hệ quy chiếu nhất định nào đó.
Với mục đích là một hệ định vị toàn cầu,hệ thống GPS phải xác định sử dụng
một hệ quy chiếu thống nhất trên toàn cầu. Hệ quy chiếu đợc sử dụng trong hệ
thống định vị GPS là Elip Soid GPS-80 (Geodetic Reperence System 1980 Hệ
quy chiếu trắc địa năm 1980) đợc định vị trên toàn cầu theo địa tâm. Elip Soid GPS-
80 có bàn trục lớn bằng 6378.137 (m) và nghịch đảo độ rẹt 1/f = 298257223563. Hệ
trắc địa sử dụng mặt quy chiếu GPS 80 đợc gọi là hệ trắc địa thế giới WGS -84
(World Greodtic System). Toạ độ xác định GPS trong hệ WGS là toạ độ không
gian 3 chiều. Hệ toạ độ không gian 3 chiều là hệ toạ độ đợc xác định bằng 3 trục toạ
độ x,y, z. Tâm của hệ toạ độ 3 chiều là địa tâm. Trục x nằm trên mặt phẳng xích đạo
và đi qua kinh tuyến gốc và địa tâm. Trục y nằm trên mặt phẳng xích đạo, vuông
góc với trục y đi qua địa tâm. Trục z đi qua địa tâm và vuông góc với mặt phẳng
xích đạo.
Hệ toạ độ thông thờng sử dụng trong trắc địa bản đồ không phải là hệ toạ độ
không gian 3 chiều mà là hệ toạ độ địa lý B,L,H và hệ toạ độ vuông góc với mặt

dụng hai loại mã code C/A và P code.Song hai tần số sóng mang L
1
và L
2
trong hệ
thống NAVSTAR GPS đợc sử dụng chung cho tất cả các vệ tinh. Trong khi đó đối
với hệ thống GLONASS GPS mỗi vệ tinh sử dụng một tần số sóng mang khác nhau.
Giải tần băng sóng L
1
của hệ thống GLONASS GPS từ 1602.5625 MHz đến 161505
MHz. Mỗi vệ tinh có tần số khác nhau 0.5625 MHz. Giải tần băng sóng mang L
2
của hệ thống GLONASS GPS từ1246.4375 MHz tới 1256.5 MHz. Mỗi vệ tinh có tần
số khác nhau 0.4375 MHz. Sự khác biệt giữa hai hệ thống là: Đối với NAVSTAR
GPS thì mỗi vệ tinh sử dụng một code khác nhau còn với hệ thống GLONASS thì
code đợc sử dụng chung cho tất cả các vệ tinh trong hệ thống.
3. Hệ thống NAVSTAR GPS sử dụng hệ quy chiếu WGS -84 còn hệ thống
GLONASS GPS sử dụng hệ quy chiếu SGS 85.
Về độ chính xác của hệ thống GLONASS GPS tuy cha có đợc những công bố
đầy đủ, xong có thể coi hao hệ thống này tơng đơng với nhau về độ chính xác.
Hệ thống GLONASS GPS đợc thiết kế từ tháng 5 năm 1993 khi đó có 12 vệ
tinh. Cuối năm 1993 (theo kế hoạch) sẽ có 20 vệ tinh và đến năm 1995 thì hoàn
thành hệ thống.
Thực tế thì hệ thống NAVSTAR GPS đợc sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới
(kể cả Việt Nam) hơn hệ thống GLONASS GPS với các lý do sau:
1. Hệ quy chiếu WGS 84 quen thuộc hơn và đợc sử dụng rộng rãi hơn hệ quy
chiếu SGS -85. Hơn nữa việc chuyển đổi giữa hai hệ thống này vẫn còn là một vấn
đề nghiên cứu, thống nhất. Với những thực nghiệm ban đầu thì hai hệ thống chênh
lệch nhau từ 5-10 m.
2. Khi hai hệ thống coi là có độ chính xác giống nhau, thì ngời sử dụng chỉ

S
và x, y, z thì phơng trình khoảng cách từ
máy thu GPS đến vệ tinh là:
P = ((X
S
-x)
2
+(Y
S
-y)
2
+(Z
S
-z)
2
)
1/2
(1-1)
Còn vận tốc hớng tâm nhận đợc bằng cách lấy vi phân phơng trình trên (1-1).
P
*
=
))(())(())((
******1
zzzzyyyyxxxxr
SSSSsS
++

(1-2)
Rõ ràng các đại lợng (1-1), (2-2) cần tơng thích với một thời điểm đo. Vì vậy

)
1/2
+ C(
t
-
T
) +
atm
+
Trong đó X
S,
Y
S,
Z
S
là toạ độ không gian của vệ tinh.
X, Y, Z là toạ độ không gian của máy thu GPS.
C tốc độ ánh sáng trong chân không
P : trị đo psuedorange

t
,
T
: là sai số đồng hồ máy thu GPS và sai số đồng hồ vệ tinh GPS.

atm
: là sai số do ảnh hởng của khí quyển.
: Sai số tổng hợp khác
C(
t

ROVER trên cùng một chùm vệ tinh GPS (GPS constellation), chính vì vậy thông
thờng ngời ta sử dụng phơng pháp MEASURMENT.
Tuỳ theo cách xử lý số cải chính phân sai, có thể chia phơng pháp DGPS thành
hai loại
* Phơng pháp POST PROSESSING DGPS
Phơng pháp này sử dụng phần mềm để xử lý hai files số liệu thu đợc từ máy
thu BASE và ROVER ( đông thời thu tín hiệu trong cùng một khoảng thời gian),
tính toán ra số cải chính phân sai và tọa độ đã đợc cải chính phân sai của trạm máy
ROVER.
Nh vậy toạ độ tức thời (đã đợc cải chính phân sai ) không đợc tính toán tại hiện
trờng khi đo, mà phải tính toán trong phòng sau khi đo. Phơng pháp này hiện nay ít
đợc sử dụng.
* Phơng pháp REAL TIME DGPS
Phơng pháp này sử dụng phần mềm liên tục tính ra các số cải chính phân sai.
Các số cải chính phân sai này đợc phát tới các máy ROVER thông qua thiết bị
truyền thông. Các máy thu GPS ROVER đồng thời thu tín hiệu từ vệ tinh GPS và tín
hiệu cải chính phân sai phát từ trạm BASE để tính ra tọa độ chính xác ( đã đợc cải
chính phân sai ).
Nh vậy khác với phơng pháp POST PROSESSING, tọa độ tức thời (đã đợc cải
chính phân sai ) đợc liên tục tính toán ở máy ROVER tại thời điểm định vị
14
Sơ đồ hoạt động của phơng pháp REAL TIME DGPS
Cấu hình thiết bị của phơng pháp REAL TIME DGPS gồm 3 phần chính:
+ Máy thu GPS BASE
+ Thiết bị truyền tin thu và phát (Datalink)
+ Máy thu GPS ROVER
15
DIFFERENTIAL GPS
GEOMETRY
SATELLITE

dạng tín hiệu đã đợc định dạng chuẩn của số cải chính phân sai
Công việc này đợc thực hiện ơ thiết bị điều chế (Modulation ).
- Yêu cầu kỹ thuật của trạm tĩnh là :
+ Toạ độ chuẩn đợc xác định chính xác để loạ bỏ sai số toạ độ chuẩn.
+ Thiết bị GPS và Correction Generator phải chính xác,để tính chính
xác số cải chính phân sai và kiểm soát đợc số cải chính này.
+ Format tín hiệu cải chính phân sai phải đợc định dạng chuẩn để có tính
phổ thông.
+ Phơng pháp điều chế phải đảm bảo an toàn,chính xác để truyền dợc trọn
gói thông tin của số cải chính phân sai.
16
GPS
SENSOR
MEASUREMENT
PROCESSOR
MEASUREMENT
PROCESSOR
S
V
D
ATA
DATA
FORMATTER
MODULATOR DATA LINK
TRANSMITTER
Differential
Correction
Message
GPS
SATELLTE

DATA LINK
DIFFENTIAL
GPS DATA
LINK
DISPLAY
AND
OUTPUT
DEMODULATOR DATA
FORMATTER
DIFFERENTIAL
CORRECTION
Nguyên lý hoạt động của trạm ROVER :
- Datalink Receiver thu đợc sóng mang,tải số liệu cải chính phân sai từ
trạm tĩnh thông qua anten DGPS.
- Bộ tách sóng (Demodulation) tách số hiệu cải chính phân sai từ sóng tải
thu nhận dợc từ Datalink Receiver.
- Số liệu cải chính phân sai đợc nhận dạng chuẩn bằng Dataformater và
truyền đến thiết bị xử lý số liệu cải chính phân sai (Differential
Dataprocessor).
- Thông qua anten GPS ,GPS Sensor thu đợc tín hiệu từ các vệ tinh GPS.
- Thu tín hiệu GPS đợc truyền tới bộ phận xử lý đo (Measurement
processor ) để tính các Pseudorange.
- Kết hợp những số cải chính phân sai và Pseudorange tính đợc sẽ tính ra
toạ độ trạm ROVER đã đợc cải chính phân sai.Toạ độ này đợc hiển thị
trên màn hình và đợc lấy ra qua cổng Output của máy thu GPS.
Về mặt cấu tạo thiết bị đa số các máy ROVER thông dụng hiện nay đều
ghép Datalink và GPS Receiver thành một máy (kể cả anten ).
3.3 Phơng pháp điều chế,định dạng Format số hiệu và các loại
thông báo (Message type) đợc gửi đi trong tín hiệu cải chính
phân sai.

máy này đợc cài đặt phần mềm định dạng số liệu theo chuẩn RTCM -104.
Cấu tạo cơ bản của Format định dạng số liệu chuẩn của số liệu cải chính phân
sai theo RTCM-104 đợc giải thích ngắn gọn nh sau :
1. Nội dung của số liệu cải chính phân sai bao gồm các thông tin bằng số (Ví
dụ : Số cải chính phân sai Pseudorange; toạ độ trạm Reference v.v) và các thông
tin không bằng số (Vi dụ : Thông báo tình trạng vệ tinh; tình trạng của trạm
Reference; sai số của số cải chính phân sai vv ).
Nội dung thông tin bằng số đợc giữ nguyên theo thông tin gốc; nội dung thông
tin không bằng số sẽ đợc quy định tơng ứng với các code (đợc định dạng dới dạng số
).
Thí dụ : Sai số cải chính cạnh đợc code hoá nh sau :
Code Number One signal Difference error
00 (0)
1m
01 (1) >1m <4m
10 (2) >4m <8m
11 (3) >8m
2. Sau khi đã quy định code của tất cả các thông tin phi số thì toàn bộ thông
tin đợc gửi đi là một chuỗi số tự nhiên. Các chuỗi số tự nhiên này đợc thể hiện trên
các frame số liệu có độ dài 30 bit.Một nội dung,hoặc một vài nội dung trong số liệu
cải chính phân sai đợc gộp thành một dạng thông báo (Message type).Đối với mỗi
Massage Type sẽ có khoá mã nhận dạng frame số liệu.
Thí dụ : Số cải chính phân sai Pseudorange đợc định dạng nh sau :
SCALE
FACTOR
UDRE SATELITEID
PSEUDORANGE
CORRECTION
PARITY
Trên sơ đồ trên thi Scale factor và UDRE đợc thể hiện bằng code; các nội dung

0
mà tại thời điểm t.Tại thời điểm t, số cải
chính tính đợc tại trạm Beacon sẽ khác số cải chính tỷ lệ khoảng cách (Range Rate
Correction). Số cải chính này dợc ký hiệu là RRC.
Nh vậy số cải chính Pseudorange tại thời điểm t cho các máy GPS động sẽ là:
PRC
(t)
= PRC
(t 0 )
+ RRC
(t t 0)

Tại thời điểm t, khoảng cách Pseudorange tính đợc tại các máy thu GPS động
sẽ là :
PR
(t )
= PRM
(t )
+PRC
(t )
= PRM
(t )
+ PRC
(t 0 )
+RRC
(t t 0)

Với : PR
(t)
là khoảng cách Pseudorange đã đợc cải chính phân sai tại thời

10.15 or 20
SCALE FACTOR
ISSUE OF DATA
(IOD)
UDRE SATELITE
ID
PSEUDORANGE
CORRECTION
(UPPER BYTE)
PARITY
Words 6
11.16 or 20
PSEUDORANGE
CORRECTION
(LOWER BYTE)
RANGE RATE
CORRECTION
ISSUE OF DATA
(IOD)
PARITY
Words 7
12.17 or 23
RANGE
RATE
CORRECTION
ISSUE OF DATA
(IOD)
FILL PARITY Words N+2
If Ni=1.4.7
or 10

quả là trong một số trờng hợp,ở thời điểm vệ tinh GPS phát đi lịch vệ tinh mới, thi
có một khoảng thời gian, trạm Beacon định vị và tính số cải chinh phân sai theo
lịch vệ tinh mới,con máy thu GPS động lại định vị theo lịch vệ tinh cũ. Nh vậy số
cải chính phân sai đợc tính tại trạm Beacon theo lịch vệ tinh mới sẽ không chính xác
đối với các máy thu GPS đợc định vị theo lịch vệ tinh cũ.Vì vậy cần phải có một số
cải chính phụ,để bù lại sự sai khác nói trên. Số cải chính này gọi là Delta
Differential GPS Correction, và đợc ký hiệu là DELTA PRC. DELTA PRC đợc tính
theo công thức :
DELTA PRC = PRC (old IOD) RRC (new IOD )
Cũng với lý do nh trên, khi tính số cải chính Range rate differential, trạm
Beacon cũng sử dụng vệ tinh mới, do đó phải có thêm số cải chính DELTA RRC
DELTA RRC đợc tính theo công thức :
DELTA RRC = RRC (old IOD) - RRC (new IOD ) .
Với :PRC (OLD IOD ) là số cải chính phân sai Psuedorange đợc tính theo lịch
vệ tinh cũ.
PRC (New IOD ) : Là số cải chính phâm sai đợc tinh theo lịch vệ tinh mới.
RRC (Old IOD ) :Là số cải chính phân sai Range-rate đợc theo lịch vệ tinh cũ
RRC (New IOD) : Là số cải chính phân sai Range rate đợc tính theo lịch vệ
tinh mới.
Máy thu GPS động sẽ đọc IO D (Issue of data ) trong thông báo số 1 để lựa
chọn xem có sử dụng số cải chính Delta Diffencetial GPS Correction hay không.
Khi sử dụng số cải chính DELTA thí số cải chính phân sai ứng dụng tại trạm
máy GPS động sẽ đợc tính bằng công thức sau :
PRC
(t )
= PRC
(NEW IOD)
+

DELTA

PARITY
Words 5
10.15 or 20
SCALE FACTOR
ISSUE OF
DATA
(IOD)
UDRE SATELITE ID DELTA
PSEUDORANGE
CORRECTION
(UPPER BYTE)
PARITY
Words 6
11.16 or 20
DELTA
PSEUDORANGE
CORRECTION
(LOWER BYTE)
DELTA
RANGE – RATE
CORRECTION
ISSUE OF
DATA
(IOD) PARITY
Words 7
12.17 or
23
DELTA
RANGE –
RATE

Heath)
Thông báo này, thông báo thông số của từng chùm vệ tinh tại trạm Beacon, vệ
tinh nào trong tầm nhìn tại trạm Beacon và đợc sử dụng để định vị và tính số cải
chính phân sai. Thông báo giúp cho máy GPS động, tự động lựa chọn đợc đúng
chùm vệ tinh khoẻ (constellation) đã đợc sử dụng để định vị tại trạm Beacon và trạm
GPS động cùng sử dụng một GPS constellation để định vị.
Việc này rất quan trọng vì nếu trạm GPS động sử dụng một GPS constellation
khác với trạm Beacon, thì sẽ có các Psuedorange tính đợc từ trạm GPS động đợc cải
chính phân sai. Giả sử tất cả các Psuedorange tính đợc từ trạm GPS động đề đợc cải
chính phân sai mà chỉ cần một Psuedorange không đợc cải chính phân sai sẽ gây
nên sai số định vị rất lớn.
Thông báo số 5 này không đợc gửi liên tục mà đợc gửi đi theo chu kỳ mỗi khi
trạm tĩnh thay đổi GPS Constellation.
Format DATA của Message Type 5 đợc trình bày trong hình vẽ sau:
24
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
ECEFX-COORDINATE
(UPPER 3 BYTE)
MSB
PARITY
WORLD 3
ECEFX-COORDINATE
(LOWER BYTE)
LBS
ECEFY-COORDINATE
(UPPER 2 BYTE)
MSB
PARITY
WORLD 4
ECEFY-COORDINATE

UNHEALTHY p PARITY
WORD 2
+ Ni
HEALTH ENABLE
NEW NAVIGATION DATA
LOSS OF SATELLITE WARING
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Q
0 1 0 1 0 0 0 1
U
0 1 0 1 0 1 0 1
I
0 1 0 0 1 0 0 1
PARITY
WORLD 3
MSB LSB
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
C
0 1 0 0 0 0 1 1
K
0 1 0 0 1 0 1 1
FILL
0 0 0 0 0 0 0 0
PARITY
WORLD 3
3.4. Các phơng pháp đo DGPS.
3.4.1. Kỹ thuật MSK DGPS với các trạm Beacon.
Để áp dụng kỹ thuật DGPS trên phạm vi, một vùng một quốc gia hay một khu
vực, các trạm Reference DGPS đợc xây dựng cố định trên các vị trí thiết kế nhằm
phục vụ tín hiệu cải chính phân sai cho bất kỳ máy động nào nằm trong phạm vi phủ

độ chính xác hoạt động của trạm.
+ Kiểm soát tự động sự vận hành của thiết bị của trạm. Tự động phát tín hiệu
và thông báo các sự cố trong quá trình vận hành để có sự chỉnh lý khắc phục tức
thời.
26
+ Nếu các trạm Beacon control hoạt động trong một hệ thống, thì các trạm
Beacon control riêng lẻ phải có khả năng điều khiển từ xa và đợc đặt dới sự kiểm tra
điều hành thống nhất tại một trạm kiểm tra, điều khiển trung tâm.
Cấu hình của một trạm Beacon Control và hoạt động của trạm Beacon Control.
Sơ đồ của một trạm Beacon Control có máy thu GPS và máy phát sóng mang
kép đợc trình bày ở hình vẽ dới đây:
Theo sơ đồ cấu tạo trên, trạm Beacon Control có hai máy thu GPS ký hiệu là
RS 1 và RS 2 (Reaference Station ). Các máy thu GPS này thờng là các máy thu
Trimble 4000 MSK đợc thiết kế bộ điều chế MSK trong máy thu GPS.
Máy thu RS1 và RS 2 thu tín hiệu từ vệ tinh GPS và tính ra các Pseudorange
đối với từng vệ tinh GPS và tính ra số cải chính phân sai Pseudorange cho từng vệ
tinh. Option RTCS 104 đợc cài đặt trong máy chuẩn hoá số cải chính theo
Format chuẩn RTCM 104 dùng để làm tín hiệu điều chế tần số sóng mang phát
ra từ máy phát tần số (Transmitter). Hai máy thu GPS RS 1 và GPS RS2 hoạt
động độc lập với nhau và đợc nối với máy tính PC điều khiển có cài đặt phần mềm
chuẩn RSIM.
Cũng nh vậy máy phát tần số cũng gồm hai máy (hoặc 2 block máy phát trong
một máy phát kép ).
Với cấu tạo nh trên trạm Beacon Control đợc tính an toàn cao trong vận hành,
do đó đảm bảo đợc phát tín hiệu cải chính liên tục,không bị gián đoạn do sự cố kỹ
thuật.
3.4.1.2. Hệ thống antena bao gồm các phần chính sau:
- Antena phát : Có nhiều dạng nh antena Diamon, antena hình T, antena cột
(Sử dụng ngay cột làm yếu tố phát ).
27