Trong lĩnh vực khảo sát thủy đạc, công tác định vị DGPS giữ vai trò vô cùng quan trọng. Việc sử dụng DGPS Beacon là một trong những phương pháp phổ biến nhằm cải thiện và nâng cao độ chính xác của quá trình định vị. Vậy DGPS Beacon là gì? Những ứng dụng của trạm DGPS Beacon trong công tác định vị DGPS là gì?
DGPS Beacon là gì?
DGPS Beacon, hay còn gọi là Radio Beacon, là một trong những phương pháp cải chính tín hiệu cho các thiết bị định vị trong hệ thống DGPS (Differential Global Positioning System). Đây là các trạm tham chiếu có vị trí cố định được lắp đặt trên mặt đất, nhằm tăng cường độ chính xác cho các thiết bị thu DGPS. Mỗi trạm Beacon thực hiện việc tính toán sự khác biệt giữa vị trí đã biết có độ chính xác cao và vị trí nhận được từ vệ tinh, từ đó phát đi tín hiệu sửa lỗi.
Các trạm Beacon thường được sử dụng kết hợp với các thiết bị định vị trên biển, phát tín hiệu cải chính từ các trạm DGNSS mặt đất đến các trạm di động. Nhờ vào sóng vô tuyến (sóng radio), các trạm này truyền dữ liệu cục bộ để nâng cao độ chính xác của quá trình định vị. Sai số vị trí từ tín hiệu cải chính của các trạm Beacon thường dưới 1 mét.
Nguyên lý và ứng dụng của DGPS Beacon
– Nguyên lý hoạt động của DGPS Beacon
Nguyên lý hoạt động của trạm Beacon trong định vị DGPS khá đơn giản nhưng hiệu quả. Các bước hoạt động bao gồm:
- Đặt tại vị trí cố định: Trạm Beacon được lắp đặt tại một vị trí đã biết với tọa độ chính xác.
- Tiếp nhận tín hiệu từ vệ tinh: Trạm này thu tín hiệu từ các vệ tinh GPS và tính toán khoảng cách, các thông số cần thiết để so sánh với số liệu đã biết.
- Tính toán sai số: Sau khi xác định sai số, trạm Beacon sẽ gửi các thông tin này tới các thiết bị DGPS di động.
- Phát tín hiệu cải chính: Tín hiệu cải chính được phát từ các trạm DGNSS mặt đất với tần số cao UHF sử dụng công nghệ MSK-BEACON System. Thiết bị DGPS sẽ thu nhận tín hiệu từ các trạm gần bờ, giải mã và sử dụng chúng để nâng cao độ chính xác định vị.
Thông thường, một thiết bị DGPS chỉ nhận tín hiệu trực tiếp từ vệ tinh GPS sẽ có độ chính xác trong khoảng 1 đến 3 mét. Tuy nhiên, khi được trang bị bộ xử lý có khả năng tiếp nhận tín hiệu từ trạm Beacon, sai số vị trí có thể giảm xuống dưới 1 mét. Bán kính hoạt động của các trạm tham chiếu Beacon này ước tính khoảng 500 đến 700 km.
– Ứng dụng của DGPS Beacon
Trạm Beacon được xây dựng với mục đích chính là phục vụ cho việc xác định vị trí của tàu thuyền, góp phần bảo đảm an toàn hàng hải. Hầu hết các trạm Beacon thường được đặt tại những vị trí gần bờ biển để phục vụ ngành hàng hải.
Ngoài ra, DGPS Beacon còn được ứng dụng trong khảo sát địa hình cả trên bờ và dưới nước, chẳng hạn như đo sâu hồi âm. Tuy nhiên, đối với việc định vị trên bờ, trạm Beacon chủ yếu được sử dụng tại các vùng đồi núi, nơi mà bán kính phát tín hiệu có thể bị hạn chế do cản trở bởi cây cối và các chướng ngại vật khác.
Tại Việt Nam, tín hiệu từ các trạm Beacon được ứng dụng trong công tác khảo sát địa hình đáy biển. Hiện tại, có tổng cộng 9 trạm phát Beacon được lắp đặt tại các khu vực như Trường Sa, Móng Cái, Phú Quốc, Đà Nẵng, Nghệ An, Cam Ranh, Đồ Sơn, Vũng Tàu và Quảng Nam. Các trạm này được quản lý bởi nhiều đơn vị khác nhau, như Cục Bản đồ Bộ Quốc phòng và Trung tâm Trắc địa và Bản đồ biển (SEAMAP).
Một số lưu ý khi sử dụng DGPS Beacon
DGPS Beacon mang lại độ chính xác cao cho quá trình định vị, giúp cải thiện thông tin vị trí xuống dưới 1 mét. Điều này rất quan trọng trong nhiều ứng dụng đòi hỏi độ chính xác như hàng hải và khảo sát địa hình. Ngoài ra, một trong những lợi thế lớn của trạm Beacon là người dùng có thể sử dụng tín hiệu mà không phải trả phí, miễn là thiết bị định vị của họ hỗ trợ tín hiệu này.
Tuy nhiên, DGPS Beacon cũng gặp một số hạn chế nhất định. Do trạm Beacon sử dụng sóng UHF và được lắp đặt trên mặt đất, khoảng cách thu phát tín hiệu thường bị giới hạn, với bán kính hoạt động khoảng 100 km, tùy thuộc vào công suất của trạm phát. Điều này có thể gây khó khăn trong việc đảm bảo tín hiệu ổn định cho những vùng xa.
Hơn nữa, phạm vi phủ sóng của trạm Beacon có thể bị ảnh hưởng bởi địa hình, cây cối và các chướng ngại vật khác, dẫn đến những hạn chế trong việc cung cấp tín hiệu đáng tin cậy. Cuối cùng, trạm Beacon chỉ cung cấp một lựa chọn duy nhất cho tín hiệu cải chính, điều này có thể không đáp ứng đủ nhu cầu của một số ứng dụng đặc thù trong định vị.
Để hiểu rõ hơn về DGPS Beacon cũng như các giải pháp định vị DGPS và các thiết bị khảo sát thủy đạc, người dùng có thể liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125 để được tư vấn và hỗ trợ chi tiết!
>>> Xem thêm: Mạng lưới 6 trạm DGPS tại Việt Nam
