Nghiên cứu và phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh GNSS tại Việt Nam

LỜI CAM ĐOAN

1. MỞ ĐẦU

1.1. TỔNG QUAN VỀ THUẬT TOÁN VÀ PHẦN MỀM XỬ LÝ SỐ LIỆU GNSS

1.1.1. Các kết quả nghiên cứu ở nước ngoài

1.1.2. Các kết quả nghiên cứu về thuật toán

1.1.3. Các kết quả nghiên cứu xây dựng phần mềm

1.1.4. Các kết quả nghiên cứu ở Việt Nam

1.1.5. Các kết quả nghiên cứu về thuật toán xử lý số liệu GNSS

1.1.6. Các kết quả nghiên cứu xây dựng phần mềm

1.1.7. Phạm vi nghiên cứu của luận án

1.2. TRỊ ĐO GNSS VÀ VẤN ĐỀ HIỆU CHỈNH ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NGUỒN SAI SỐ ĐỐI VỚI TRỊ ĐO

1.2.1. Trị đo khoảng cách giả

1.2.2. Trị đo pha sóng tải

1.2.3. Các nguồn sai số trong trị đo GNSS và biện pháp khắc phục

1.2.3.1. Các nguồn sai số liên quan đến vệ tinh

1.2.3.2. Các nguồn sai số liên quan đến máy thu

1.2.3.3. Các nguồn sai số liên quan đến môi trường truyền tín hiệu

1.2.4. Dữ liệu đo chuyển về định dạng RINEX

1.2.4.1. Thông tin trong tệp thông tin trị đo

1.2.4.2. Thông tin trong tệp thông tin đạo hàng

2. CHƯƠNG 3: THUẬT TOÁN GIẢI BÀI TOÁN ĐỊNH VỊ TUYỆT ĐỐI VÀ ĐỊNH VỊ TƯƠNG ĐỐI

3.1. Bài toán định vị tuyệt đối

3.1.1. Bài toán định vị tuyệt đối thông thường (tiêu chuẩn)

3.1.2. Tính số hiệu chỉnh khoảng cách theo thời gian

3.1.3. Tính trọng số

3.1.4. Phép lọc Kalman và ứng dụng của phép lọc Kalman trong giải bài toán SPP

3.2. Bài toán định vị tuyệt đối chính xác

3.3. Bài toán định vị tương đối

3.3.1. Hiệu của các trị đo

3.3.2. Thuật toán định vị tương đối tĩnh

3.3.3. Vấn đề ước lượng phương sai

3.3.4. Quy chuyển cạnh từ các tâm ăng ten về các tâm mốc trắc địa

3.3.5. Thuật toán định vị tương đối động

3.4. Giải số nguyên đa trị

3.4.1. Quy trình chung khi giải số nguyên đa trị

3.4.2. Vấn đề làm giảm tương quan giữa các hiệu số nguyên đa trị

3.4.3. Các phương pháp tìm kiếm số nguyên đa trị

4. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU GNSS VÀ TÍNH TOÁN THỰC NGHIỆM

4.1. Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình

4.2. Thiết kế phần mềm

4.2.1. Nguyên tắc chung khi thiết kế phần mềm

4.2.2. Giới thiệu về chương trình đã được xây dựng

4.3. Giới thiệu về số liệu thực nghiệm và các phương án tính thực nghiệm

4.3.1. Giới thiệu về số liệu thực nghiệm định vị tuyệt đối

4.3.2. Các phương án tính toán thực nghiệm định vị tuyệt đối

4.3.3. Giới thiệu về số liệu thực nghiệm định vị tương đối

4.3.4. Kết quả tính toán thực nghiệm định vị tuyệt đối

4.3.4.1. Kết quả tính theo phương án 1

4.3.4.2. Kết quả tính theo phương án 2

4.3.4.3. Kết quả tính theo phương án 3

4.3.4.4. Kết quả tính theo phương án 4

4.3.4.5. Kết quả tính theo phương án 5

4.3.4.6. Kết quả tính theo phương án 6

4.3.5. Kết quả tính thực nghiệm định vị tương đối

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Phụ lục A: Kết quả xử lý số liệu điểm Đan Phượng bằng phần mềm Bernese 5

Phụ lục B: Kết quả định vị tuyệt đối các điểm thực nghiệm theo các phương án khác nhau

Phụ lục C: Kết quả định vị tuyệt đối điểm DANP trong trường hợp có và không xét đến hiện tượng nhảy đồng hồ máy thu

Phụ lục D: Tọa độ tuyệt đối của các điểm xác định được khi sử dụng kết hợp trị đo pha sóng tải và trị đo khoảng cách giả theo mã

I. Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh GNSS tại Việt Nam

Công nghệ định vị vệ tinh GNSS đã trở thành một phần quan trọng trong nhiều lĩnh vực tại Việt Nam. Từ những năm 1990, công nghệ này đã được áp dụng trong trắc địa, bản đồ và nhiều ngành khác. Nghiên cứu về công nghệ GNSS không chỉ giúp nâng cao độ chính xác trong đo đạc mà còn mở ra nhiều cơ hội mới cho các ứng dụng trong nông nghiệp, giao thông và xây dựng.

1.1. Lịch sử phát triển công nghệ GNSS tại Việt Nam

Công nghệ GNSS được đưa vào Việt Nam từ những năm 1990, với sự phát triển mạnh mẽ trong các ứng dụng trắc địa và bản đồ. Các nghiên cứu ban đầu chủ yếu dựa vào phần mềm và thiết bị nước ngoài.

1.2. Vai trò của GNSS trong các lĩnh vực khác nhau

GNSS không chỉ được sử dụng trong trắc địa mà còn có ứng dụng trong nông nghiệp thông minh, quản lý giao thông và xây dựng hạ tầng. Điều này cho thấy tầm quan trọng của công nghệ định vị trong phát triển kinh tế xã hội.

II. Những thách thức trong việc phát triển ứng dụng GNSS tại Việt Nam

Mặc dù công nghệ GNSS đã được áp dụng rộng rãi, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần phải vượt qua. Việc phụ thuộc vào phần mềm nước ngoài và thiếu hụt nguồn nhân lực có chuyên môn cao là những vấn đề lớn. Ngoài ra, việc xử lý số liệu GNSS cũng gặp nhiều khó khăn do các nguồn sai số khác nhau.

2.1. Vấn đề phụ thuộc vào phần mềm nước ngoài

Nhiều đơn vị tại Việt Nam vẫn sử dụng phần mềm GNSS của nước ngoài, dẫn đến chi phí cao và khó khăn trong việc cập nhật công nghệ mới.

2.2. Thiếu hụt nguồn nhân lực chuyên môn

Việc đào tạo nguồn nhân lực có chuyên môn về công nghệ GNSS còn hạn chế, ảnh hưởng đến khả năng phát triển và ứng dụng công nghệ này trong thực tiễn.

III. Phương pháp nghiên cứu và giải pháp phát triển ứng dụng GNSS

Để phát triển ứng dụng GNSS tại Việt Nam, cần có các phương pháp nghiên cứu và giải pháp cụ thể. Việc xây dựng phần mềm xử lý số liệu GNSS từ định dạng RINEX là một trong những hướng đi quan trọng. Ngoài ra, cần nghiên cứu các thuật toán xử lý số liệu để nâng cao độ chính xác.

3.1. Xây dựng phần mềm xử lý số liệu GNSS

Việc phát triển phần mềm xử lý số liệu GNSS từ định dạng RINEX sẽ giúp chủ động hơn trong việc ứng dụng công nghệ này tại Việt Nam.

3.2. Nghiên cứu thuật toán xử lý số liệu

Cần nghiên cứu và phát triển các thuật toán xử lý số liệu GNSS để nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong các ứng dụng thực tiễn.

IV. Ứng dụng thực tiễn của công nghệ GNSS tại Việt Nam

Công nghệ GNSS đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực tại Việt Nam, từ nông nghiệp đến giao thông và xây dựng. Các ứng dụng này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả công việc mà còn tiết kiệm chi phí và thời gian.

4.1. Ứng dụng trong nông nghiệp thông minh

Công nghệ GNSS giúp nông dân tối ưu hóa việc sử dụng đất và tài nguyên, từ đó nâng cao năng suất cây trồng.

4.2. Ứng dụng trong quản lý giao thông

GNSS được sử dụng để theo dõi và quản lý giao thông, giúp giảm thiểu ùn tắc và nâng cao an toàn giao thông.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của công nghệ GNSS tại Việt Nam

Công nghệ GNSS có tiềm năng lớn trong việc phát triển kinh tế xã hội tại Việt Nam. Việc nghiên cứu và phát triển ứng dụng công nghệ này sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho các lĩnh vực khác nhau. Cần có sự đầu tư và hỗ trợ từ chính phủ và các tổ chức để thúc đẩy sự phát triển này.

5.1. Tầm quan trọng của đầu tư vào công nghệ GNSS

Đầu tư vào công nghệ GNSS sẽ giúp Việt Nam nâng cao năng lực cạnh tranh và phát triển bền vững.

5.2. Hướng đi tương lai cho nghiên cứu GNSS

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các ứng dụng mới của GNSS, từ đó tạo ra giá trị gia tăng cho nền kinh tế.

Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu thuật toán và ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh GNSS tại Việt Nam