Tài liệu Báo cáo bài tập lớn định vị vệ tinh gps đại học bách khoa hồ chí minh

LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban chủ nhiệm Bộ môn Địa Tin Học - khoa Kỹ Thuật Xây Dựng - trường Đại Học Bách Khoa - ĐHQG Tp.HCM, đã mọi điều kiện thuận lợi để em có cơ hội được học môn Định vị vệ tinh GPS. Việc tiếp xúc và làm quen với môn học này rất có ý nghĩa đối với sinh viên chúng em, tạo điều kiện cho chúng em sử dụng các phần mềm ứng dụng và có thêm nhiều kiến thức liên quan đến môn học, giúp sinh viên chúng em không bỡ ngỡ khi làm việc trong môi trường thực tế. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Ngọc Lâu đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo em trong suốt quá trình học tập, dạy cho em những bài học bổ ích và cho em những lời chỉ dẫn quý báo để em có thể hoàn thành bài báo cáo này. Bên cạnh đó, em cũng xin cảm ơn thầy Trịnh Đình Vũ đã tận tình giải đáp những thắc mắc của chúng em, giới thiệu và hướng dẫn chúng em sử dụng các phần mềm phục vụ cho môn học, giúp chúng em có được những thông tin hay và hữu ích trong quá trình học tập và làm bài báo cáo. Cuối cùng, em biết rằng bài báo cáo có thể có những điểm chưa chính xác và còn nhiều thiếu sót. Em rất mong thầy sẽ nhận xét và đưa ra những đóng góp để bài báo cáo được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 11 năm 2016 MỤC LỤC BÀI TẬP LỚN SỐ 1: TÍNH TỌA ĐỘ VỆ TINH ................................................................1 I. YÊU CẦU: ...................................................................................................................... 1 II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN .......................................... 1 1. Cơ sở lý thuyết ............................................................................................................ 1 2. Phương pháp tính ........................................................................................................ 4 3. Sơ đồ khối ................................................................................................................... 6 III. CÁCH THỰC HIỆN................................................................................................... 10 1. Các bước thực hiện ................................................................................................... 10 2. Chương trình giải thuật (các chương trình con) ....................................................... 11 3. Tiến hành chạy chương trình .................................................................................... 13 IV. KẾT QUẢ & NHẬN XÉT ......................................................................................... 15 1. Kết quả ...................................................................................................................... 15 2. Nhận xét .................................................................................................................... 39 BÀI TẬP LỚN SỐ 2: XÁC ĐỊNH ĐỘ CAO GEOID SO VỚI SPHEROID VN2000 TRÊN LÃNH THỔ VIỆT NAM....................................................................................................40 I. YÊU CẦU: .................................................................................................................... 40 II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ........................................ 40 1. Cơ sở lý thuyết .......................................................................................................... 40 2. Phương pháp tính ...................................................................................................... 44 3. Sơ đồ khối ................................................................................................................. 45 III. CÁCH THỰC HIỆN................................................................................................... 45 1. Các bước thực hiện ................................................................................................... 45 2. Tiến hành chạy chương trình .................................................................................... 48 IV. KẾT QUẢ & NHẬN XÉT ......................................................................................... 48 1. Kết quả ...................................................................................................................... 48 2. Nhận xét .................................................................................................................... 52 BÀI TẬP LỚN SỐ 3: TÍNH TỌA ĐỘ TRẠM ĐO ...........................................................54 I. YÊU CẦU: .................................................................................................................... 54 II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ........................................ 54 1. Cơ sở lý thuyết .......................................................................................................... 54 2. Phương pháp tính ...................................................................................................... 63 3. Sơ đồ khối ................................................................................................................. 64 III. CÁCH THỰC HIỆN................................................................................................... 65 1. Các bước thực hiện ................................................................................................... 65 2. Chương trình giải thuật ( các chương trình con) ...................................................... 66 3. Tiến hành chạy chương trình .................................................................................... 67 IV. KẾT QUẢ & NHẬN XÉT ......................................................................................... 68 1. Kết quả ...................................................................................................................... 68 2. Kết luận ..................................................................................................................... 74 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Cấu trúc bản lịch phát tín theo định dạng RINEX ..............................................1 Hình 1.2: Sơ đồ tính tọa độ vệ tinh theo cách tính thuận .....................................................4 Hình 1.3: Sơ đồ tính tọa độ vệ tinh theo cách tính ngược ....................................................5 Hình 1.4 Sơ đồ khối cách tính thuận ....................................................................................7 Hình 1.5: Sơ đồ khối cách tính nghịch .................................................................................8 Hình 1.6 Sơ đồ khối cách tính kết hợp .................................................................................9 Hình 1.7 Sơ đồ khối đánh giá độ chính xác ........................................................................10 Hình 1.8: kết quả xuất ra tọa độ vệ tinh PRN05 tính theo cách tính thuận ........................18 Hình 1.9: Kết quả xuất ra tọa độ vệ tinh PRN09 tính theo cách tính thuận .......................19 Hình 1.10: Kết quả xuất ra tọa độ vệ tinh PRN11 tính theo cách tính thuận .....................19 Hình 1.11: Kết quả xuất ra tọa độ vệ tinh PRN02 tính theo cách tính nghịch ...................23 Hình 1.12: Kết quả xuất ra tọa độ vệ tinh PRN09 tính theo cách tính nghịch ...................23 Hình 1.13: Kết quả xuất ra tọa độ vệ tinh PRN11 tính theo cách tính nghịch ...................24 Hình 1.14: Kết quả xuất ra tọa độ vệ tinh PRN02 tính theo cách tính kết hợp ..................27 Hình 1.15: Kết quả xuất ra tọa độ vệ tinh PRN05 tính theo cách tính kết hợp ..................28 Hình 1.16: Kết quả xuất ra tọa độ vệ tinh PRN11 tính theo cách tính kết hợp ..................28 Hình 1.17: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính thuận của PRN02. .............29 Hình 1.18: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính thuận của PRN05. .............30 Hình 1.19: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính thuận của PRN09. .............30 Hình 1.20: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính thuận của PRN11. .............31 Hình 1.21: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính nghịch của PRN02. ...........32 Hình 1.22: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính nghịch của PRN05. ...........33 Hình 1.23: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính nghịch của PRN09. ...........33 Hình 1.24: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính nghịch của PRN11. ...........34 Hình 1.25: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính kết hợp của PRN02. ..........34 Hình 1.26: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính kết hợp của PRN05 ...........35 Hình 1.27: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính kết hợp của PRN09. ..........35 Hình 1.28: Kết quả xuất ra độ lệch so với IGS theo cách tính kết hợp của PRN11. ..........36 Hình 1.30: Sai số theo phương X của 4 vệ tinh (PRN02,PRN05,PRN09,PRN11) ............37 Hình 1.31: Sai số theo phương Y của 4 vệ tinh (PRN02,PRN05,PRN09,PRN11) ............38 Hình 1.32: Sai số theo phương Z của 4 vệ tinh (PRN02,PRN05,PRN09,PRN11) ............39 Hình 2.1: Minh họa cao độ Geoid ......................................................................................41 Hình 2.2: Cao độ Geoid trên phạm vi toàn cầu ..................................................................42 Hình 2.3: Mối quan hệ giữa các mặt Spheroid và Geoid ...................................................42 Hình 2.4: Cấu trúc file Grid_WGS84_15x15.txt ................................................................46 Hình 2.5: Giao diện cho phép thao tác với Alltrans EGM2008 Calculator........................47 Hình 2.6: Bảng giá trị NWGS84 .............................................................................................49 Hình 2.7: Mô hình độ cao NWGS84 .......................................................................................50 Hình 2.8: Bảng giá trị NVN2000 ............................................................................................51 Hình 2.9: Mô hình độ cao NVN2000 ......................................................................................52 Hình 3.1: Phần đầu của file Observation ............................................................................54 Hình 3.2: Mối quan hệ về thời gian phát và thu tín hiệu ....................................................55 Hình 3.3: Ảnh minh họa đường truyền bị bẻ cong .............................................................57 Hình 3.4: Mô tả góc cao vệ tinh .........................................................................................61 Hình 3.5: Tính góc cao vệ tinh ...........................................................................................62 Hình 3.6: Sơ đồ khối ...........................................................................................................64 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các tham số trong bảng lích phát tín....................................................................2 Bảng 1.2: Kết quả của chương trình đánh giá độ chính xác ...............................................14 Bảng 1.3: Thống kê tọa độ vệ tinh PRN02 tính theo cách tính thuận theo 96 thời điểm ...15 Bảng 1.4: Thống kê tọa độ vệ tinh PRN05 tính theo cách tính nghịch theo 96 thời điểm .20 Bảng 1.5: Thống kê tọa độ vệ tinh PRN09 tính theo cách tính kết hợp theo 96 thời điểm 24 Bảng 1.6: Sai số trung phương xác định tọa độ theo các phương ......................................36 Bảng 2.1: Bảng thống kê Nmax, Nmin của mô hình WGS84 ................................................50 Bảng 2.2: Bảng thống kê Nmax, Nmin của mô hình VN2000 ...............................................52 Bảng 3.1: Tọa độ máy thu tại 96 thời điểm trong ngày được tính từ 4 vệ tinh ..................68 Bảng 3.2: Tọa độ máy thu tại 96 thời điểm trong ngày tính từ 6 vệ tinh ...........................71 Định Vị Vệ Tinh GPS GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu BÀI TẬP LỚN SỐ 1: TÍNH TỌA ĐỘ VỆ TINH I. YÊU CẦU: - Mỗi sinh viên chép một bản lịch phát tín từ website www://sopac.ucsd.edu - Chọn ra 1 vệ tinh để tính tọa độ. - Viết chương trình tính toạ độ vệ tinh theo 15 phút chẳn từ 00:00:00 đến 23:45:00 của một ngày. - Yêu cầu tính tọa độ vệ tinh theo sơ đồ sau: 0h 2h 4h 24h II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 1. Cơ sở lý thuyết  Bản lịch phát tín là nội dung quan trọng nhất của thông báo hàng hải, nhằm cung cấp cho người sử dụng các thông tin cần thiết để xác định toạ độ vệ tinh ở thời điểm đo. Hình 1.1: Cấu trúc bản lịch phát tín theo định dạng RINEX 1 Định Vị Vệ Tinh GPS GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu  Các tham số trong bản lịch phát tín. Bảng 1.1: Các tham số trong bảng lích phát tín 𝑃𝑅𝑁 Số hiệu vệ tinh Các tham số thời gian 𝑡0𝑒 Thời gian tham khảo của bản lịch 𝑡0𝑐 Thời gian tham khảo của đồng hồ vệ tinh 𝑎0 , 𝑎1 , 𝑎2 Các hệ số đa thức để tính số hiệu chỉnh đồng hồ Các phần tử Kepler 𝑖 Góc nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo so với mặt phẳng xích đạo. Ω Hoàng kinh của điểm thăng 𝑎 Bán trục dài của elipse quỹ đạo 𝑒 Tâm sai của elipse quỹ đạo 𝜔 Góc cận điểm 𝑡0 Thời điểm vệ tinh đi qua cận điểm Các tham số nhiễu của bản lịch Δ𝑛 Hiệu chuyển động trung bình với giá trị đã tính Ω Tốc độ thay đổi của điểm thăng 𝑖 Tốc độ thay đổi của góc nghiêng 𝐶𝑢𝑠 Biên độ của số hiệu chỉnh điều hoà sin vào đối số vĩ độ 𝐶𝑢𝑐 Biên độ của số hiệu chỉnh điều hoà cosin vào đối số vĩ độ 𝐶𝑖𝑠 Biên độ của số hiệu chỉnh điều hoà sin vào góc nghiêng 𝐶𝑖𝑐 Biên độ của số hiệu chỉnh điều hoà cosin vào góc nghiêng 𝐶𝑟𝑠 Biên độ của số hiệu chỉnh điều hoà sin vào bán kính quỹ đạo 2 Định Vị Vệ Tinh GPS GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu 𝐶𝑟𝑐 Biên độ của số hiệu chỉnh điều hoà cosin vào bán kính quỹ đạo  Tính tọa độ vệ tinh từ bản lịch phát tín Các hằng số (WGS84) 𝜇 = 3.986008 × 1014 𝑚3 /𝑠𝑒𝑐 2 Hằng số trọng trường trái đất Ω̇𝑒 = 7.292115147 × 10−5 𝑟𝑎𝑑/𝑠𝑒𝑐 Vận tốc quay trung bình Trái Đất 𝜋 = 3.1415926535898 Số Pi Tính độ dời thực 𝑡𝑘 = 𝑡 − 𝑡𝑜𝑒 Thời gian tính từ chu kỳ tham khảo 𝜇 + ∆𝑛 𝑎3 Chuyển độ trung bình đã hiệu chỉnh 𝑛=√ Khoảng cách trung bình từ cận điểm đến 𝑡𝑘 𝑀𝑘 = 𝑀0 + 𝑛. 𝑡𝑘 Tính lặp cho dị thường tâm sai 𝐸𝑘 Độ dời thực 𝑀𝑘 = 𝐸𝑘 − 𝑒𝑠𝑖𝑛𝐸𝑘 𝜐𝑘 = 𝑎𝑟𝑡𝑎𝑛 [ √1 − 𝑒 2 . 𝑠𝑖𝑛𝐸𝑘 ] 𝑐𝑜𝑠𝐸𝑘 − 𝑒 Đối số vĩ độ Đối số vĩ độ 𝜙𝑘 = 𝜐𝑘 + 𝜔 Số hiệu chỉnh 𝛿𝑢𝑘 = 𝐶𝑢𝑠 . 𝑠𝑖𝑛2𝜙𝑘 + 𝐶𝑢𝑐 . 𝑐𝑜𝑠2𝜙𝑘 Đối số vĩ độ đã hiệu chỉnh 𝑢𝑘 = 𝜙𝑘 + 𝛿𝑢𝑘 Bán kính quĩ đạo đã hiệu chỉnh Bán kính Vị trí trên quĩ đạo 𝑟𝑘 = 𝑎(1 − 𝑒. 𝑐𝑜𝑠𝐸𝑘 ) + 𝐶𝑟𝑠 . 𝑠𝑖𝑛2𝜙𝑘 + 𝐶𝑟𝑐 . 𝑐𝑜𝑠2𝜙𝑘 𝑥𝑘 = 𝑟𝑘 . 𝑐𝑜𝑠𝑢𝑘 ; 𝑦𝑘 = 𝑟𝑘 . 𝑠𝑖𝑛𝑢𝑘 3 Định Vị Vệ Tinh GPS GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu Góc nghiêng quĩ đạo đã hiệu chỉnh 𝑖𝑘 = 𝑖0 + 𝐶𝑖𝑠 . 𝑠𝑖𝑛2𝜙𝑘 + 𝐶𝑖𝑐 . 𝑐𝑜𝑠2𝜙𝑘 + 𝑖.̇ 𝑡𝑘 Điểm thăng đã hiệu chỉnh Ω𝑘 = Ω0 + (Ω̇ − Ω̇𝑒 ). 𝑡𝑘 − Ω̇𝑒 . 𝑡𝑜𝑒 Hoàng kinh điểm thăng Tọa độ vệ tinh trong WGS-84 𝑥𝑒 = 𝑥𝑘 . 𝑐𝑜𝑠Ω𝑘 − 𝑦𝑘 𝑠𝑖𝑛Ω𝑘 𝑐𝑜𝑠𝑖𝑘 𝑦𝑒 = 𝑥𝑘 . 𝑠𝑖𝑛Ω𝑘 + 𝑦𝑘 𝑐𝑜𝑠Ω𝑘 𝑐𝑜𝑠𝑖𝑘 𝑧𝑒 = 𝑦𝑘 . 𝑠𝑖𝑛𝑖𝑘 2. Phương pháp tính Chúng ta sẽ tính toán tọa độ vệ tinh theo 3 cánh: tính thuận, tính nghịch và tính kết hợp.  Phương pháp tính thuận Cách tính thuận : là tại một thời điểm tính tọa độ vệ tinh, ta sử dụng bộ tham số trong bản lịch phát tín với thời gian kế ngay trước, gần thời điểm tính nhất. Như hình sau: 0h 2h 4h 24h Hình 1.2: Sơ đồ tính tọa độ vệ tinh theo cách tính thuận Cụ thể như sau: từ 0h đến 1h45 với bước nhảy 15 phút ta sẽ lấy bộ tham số tại mốc 0h, từ 2h đến 3h45 (cũng bước nhảy 15 phút) ta sử dụng bộ tham số lúc 2h. Tương tự cho đến 23h45.  Phương pháp tính ngược Cách tính ngược : là tại một thời điểm tính tọa độ vệ tinh, ta sử dụng bộ tham số trong bản lịch phát tín với thời gian kế ngay sau, gần thời điểm tính nhất. Như hình sau: 4 Định Vị Vệ Tinh GPS GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu 0h 2h 4h 24h Hình 1.3: Sơ đồ tính tọa độ vệ tinh theo cách tính ngược Cụ thể như sau: bộ tham số 2h sẽ được dùng để tính tọa độ thời điểm 1h45 trờ về 0h15 với bước nhảy 15 phút. Bộ tham số 4h sẽ được dùng để tính tọa độ thời điểm 3h45 về 2h15. Tương tự đến thời điểm 24h.  Phương pháp tính kết hợp Cách tính kết hợp (thuận-nghịch): là khi tính toạ độ vệ tinh tại một thời điểm, ta sử dụng đồng thời 2 bộ tham số kề trước nó (gọi là tính thuận ) và kề sau nó (gọi là tính nghịch) để kết hợp lại. Khi đó, mỗi thành phần toạ độ sẽ được tính như sau: 𝑋̅ (𝑡 ) = 𝑃1 𝑋1 (𝑡 ) + 𝑃2 𝑋2 (𝑡) Với: - 𝑋1 , 𝑋2 lần lượt là thành phần toạ độ vệ tinh theo cách tính thuận và các tính nghịch. - P1 , P2 là các giá trị trọng số thỏa P1 + P2 = 1 và được tính như sau: 𝑃1 (𝑡 ) =  𝑡2 − 𝑡 𝑡 − 𝑡1 𝑣à 𝑃2 (𝑡 ) = 𝑡2 − 𝑡1 𝑡2 − 𝑡1 Cách đánh giá độ chính xác Lấy kết quả tọa độ vệ tinh PRNxx tính được, ta so sánh với toạ độ chính xác vệ tinh PRNxx được cung cấp theo bản lịch chính xác IGS. Cách tính toán so sánh như sau: - Đầu tiên tính các giá trị độ lệch giữa toạ độ tính được và toạ độ được cung cấp tại bản lịch chính xác: ∆𝑋𝑖 = 𝑋𝑖 − 𝑋𝑖𝐼𝐺𝑆 ; ∆𝑌𝑖 = 𝑌𝑖 − 𝑌𝑖𝐼𝐺𝑆 ; ∆𝑍𝑖 = 𝑍𝑖 − 𝑍𝑖𝐼𝐺𝑆 Trong đó: 𝑖 là thời điểm thứ 𝑖 (𝑖 = ̅̅̅̅̅̅ 1: 96) 5 Định Vị Vệ Tinh GPS GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu - Tiếp theo tính sai số trung phương theo từng thành phần X, Y, Z của vệ tinh. ∑ ∆𝑋𝑖2 𝑚𝑋 = ±√ 96−1 ; 𝑚 𝑌 = ±√ ∑ ∆𝑌𝑖2 96−1 ∑ ∆𝑍𝑖2 ; 𝑚 𝑍 = ±√ 96−1 - Sai số trung phương vị trí 3 chiều được tính như sau: 𝑚𝑃 = ±√𝑚𝑋2 + 𝑚𝑌2 + 𝑚𝑍2 3. Sơ đồ khối a. Sơ đồ khối cho các cách tính thuận. 6 Định Vị Vệ Tinh GPS GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu Begin Tạo dữ liệu đọc từ file bảng lịch “auto2590.16n” lấy ra dữ liệu chứa bộ tham số của VT PRNxx lưu thành “dataxx.txt” Khai báo các hằng số WGS84 Tạo ra file kết quả “ketquatinhthuan_VTxx.txt” để ghi kết quả tính vào Đọc dữ liệu từ file “dataxx.txt” lấy ra bộ tham số của các thời điểm Đ S end Vòng lặp lấy dữ liệu trên file 12 lần Đưa bộ tham số vào ma trận A t=345600 T1=t+6300 j=t j<=t1 S Đ Tính tọa độ VT PRNxx theo CT tính thuận Xuất kết quả ghi vào file kết quả j=t+900 Hình 1.4 Sơ đồ khối cách tính thuận b. Sơ đồ khối cho các cách tính nghịch. 7 Định Vị Vệ Tinh GPS GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu Begin Tạo dữ liệu đọc từ file bảng lịch “auto2590.16n” lấy ra dữ liệu chứa bộ tham số của VT PRNxx lưu thành “dataxx.txt” Khai báo các hằng số WGS84 Tạo ra file kết quả “ketquatinhnghich_VTxx.txt” để ghi kết quả tính vào Đọc dữ liệu từ file “dataxx.txt” lấy ra bộ tham số của các thời điểm Đọc 7 dòng đầu, đọc bộ tham số tiếp theo trong file “dataxx.txt” lấy dữ liệu Đưa bộ tham số vào ma trận A Tính cho thời điểm 0h0' Đọc 7 dòng tiếp theo, đọc bộ tham số trong file “dataxx.txt” lấy dữ liệu Đ ` j=t j<=t1 S Vòng lặp lấy dữ liệu trên file 12 lần t=345600+900 t1=t+6300 S end Đ Tính tọa độ VT PRNxx theo CT tính nghịch j=t+900 Xuất kết quả ghi vào file kết quả Hình 1.5: Sơ đồ khối cách tính nghịch 8 Định Vị Vệ Tinh GPS GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu c. Sơ đồ khối cho các cách tính kết hợp. Begin Đọc file “ketquatinhthuan_VTxx.txt” (1) Đọc file “ketquatinhnghich_VTxx.txt” (2) Tạo file “ketquatinhkethop_VTxx.txt” để ghi kết quả tính vào Đưa dữ liệu file (1) vào ma trận A Đưa dữ liệu file (2) vào ma trận B i=1 i<=96 S end Đ Tính tọa độ VT PRNxx theo công thức kết hợp Xuất kết quả ghi vào file kết quả i=i+1 Hình 1.6 Sơ đồ khối cách tính kết hợp d. Sơ đồ khối các đánh giá độ chính xác. 9 Định Vị Vệ Tinh GPS GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu Begin Tạo dữ liệu đọc từ file “gbm19144.sp3” lấy ra dữ liệu tọa độ chính xác của VT PRNxx lưu thành “dataxx_IGS.txt” (1) Đọc dữ liệu file “ketquatinh’K’_VTxx.xtx” (2) Tạo ra file kết quả “dolechsovoiIGS_cachtinh’K’_VTxx.txt” K ở đây là theo 3 cách tính Đưa dữ liệu file (2) vào ma trận B Đưa dữ liệu file A vào ma trận A i=1 i<=96 S end Đ Tính ∆X,∆Y,∆Z, mX,mY,mZ dựa vào A và B Xuất kết quả ghi vào file kết quả i=i+1 Hình 1.7 Sơ đồ khối đánh giá độ chính xác III. CÁCH THỰC HIỆN 1. Các bước thực hiện - Vào trang web http://sopac.ucsd.edu, lấy dữ liệu bản lịch phát tín ngày 15/9/2016. Download file về và có tên là “auto2590.16n”. 10 GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu Định Vị Vệ Tinh GPS - Vào trang web sau: http://igscb.jpl.nasa.gov/components/prods_cb.html download bản lịch chính xác IGS cùng ngày với bản lịch phát tín là ngày 15/9/2016. Ta có file “gbm19144.sp3” - Tính toán tọa độ của 1 vệ tinh cho các thời điềm từ 0:0:0 23:45:00 các thời điểm cách nhau 15 phút. Ở bài tập này để tăng tính chính xác ta sẽ tính tọa độ của 4 vệ tinh theo 3 cách tính. - Đánh giá độ chính xác tọa độ vệ tinh.(so sánh tọa vệ tính tính được với tọa độ chính xác của IGS ) - Vẽ đồ thị thể hiện các sai số theo các phương. 2. Chương trình giải thuật (các chương trình con) Ở bài này, ta sẽ tính tọa độ cho 4 vệ tinh (PRN02;PRN05;PRN09;PRN11), 4 vệ tinh này là tùy chọn. Chương trình giải thuật gồm các chương trình con sau: - Chương trình “taodulieu.m” Ta tiến hành lọc dữ liệu từ file “auto2590.16n” lấy ra dữ liệu của từng vệ tinh thông qua chương trình “taodulieu.m”. Chương trình “taodulieu” có dữ liệu vào là file “auto2590.16n” và kết quả chương trình trả về là dữ liệu của các vệ tinh tương ứng, ở đây ta chỉ lấy dữ liệu 4 vệ tinh là: 2;5;9;11 tương ứng với kết quả “data02.txt” ; “data05.txt”; “data09.txt”; “data11.txt”. - Chương trình “taodulieu_IGS.m” Tương tự ta cũng tiến hành lọc dữ liệu file “gbm19144.sp3” lấy ra dữ liệu bản lịch chính xác IGS của từng vệ tinh thông qua chương trình “taodulieu_IGS.m”. Chương trình “taodulieu_IGS” có dữ liệu vào là file “gbm19144.sp3” và kết quả chương trình trả về là dữ liệu chính xác của các vệ tinh tương ứng, ở đây ta chỉ lấy dữ liệu của 4 vệ tinh là: 2;5;9;11 tương ứng với kết quả “data02_IGS.txt”; “data05_IGS.txt”; “data09_IGS.txt”; “data11_IGS.txt”; - Chương trình “tinhthuan.m” 11 Định Vị Vệ Tinh GPS GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu + Tham số nhập: tên các vệ tinh (lúc đó chương trình sẽ lấy dữ liệu của các vệ tinh tương ứng), cụ thể ở đây là “VT02” sẽ lấy dữ liệu file “data02.txt” ; “VT05” sẽ lấy dữ liệu file “data05.txt”; “VT09” sẽ lấy dữ liệu file “data09.txt”; “VT11” sẽ lấy dữ liệu file “data11.txt”. + Kết quả chương trình trả về là file tọa độ theo cách tính thuận của các vệ tinh tương ứng với dữ liệu vào cho 96 thời điểm. - Chương trình “tinhnghich.m” + Tham số nhập: tên các vệ tinh (lúc đó chương trình sẽ lấy dữ liệu của các vệ tinh tương ứng), cụ thể ở đây là “VT02” sẽ lấy dữ liệu file “data02.txt” ; “VT05” sẽ lấy dữ liệu file “data05.txt”; “VT09” sẽ lấy dữ liệu file “data09.txt”; “VT11” sẽ lấy dữ liệu file “data11.txt”. + Kết quả chương trình trả về là file tọa độ theo cách tính nghịch của các vệ tinh tương ứng với dữ liệu vào cho 96 thời điểm. - Chương trình “tinhkethop.m” + Tham số nhập: tên các vệ tinh (lúc đó chương trình sẽ lấy dữ liệu của các vệ tinh tương ứng), cụ thể ở đây là “VT02” sẽ lấy dữ liệu file “ketquatinhthuan_VT2.txt” và file “ketquatinhnghich_VT2.txt” ; “VT05” sẽ lấy dữ liệu file “ketquatinhthuan_VT5.txt” và file “ketquatinhnghich_VT5.txt” ; “VT09” sẽ lấy dữ liệu file “ketquatinhthuan_VT9.txt” và file “ketquatinhnghich_VT9.txt”; “VT11” sẽ lấy dữ liệu file “ketquatinhthuan_VT11.txt” và file “ketquatinhnghich_VT11.txt” ; + Kết quả chương trình trả về là file tọa độ theo cách tính kết hợp của các vệ tinh tương với dữ liệu vào cho 96 thời điểm - Chương trình “danhgia_thuan.m” + Tham số nhập: tên các vệ tinh (lúc đó chương trình sẽ lấy dữ liệu của các vệ tinh tương ứng), cụ thể ở đây là “VT02” sẽ lấy dữ liệu file “ketquatinhthuan_VT2.txt” và file “data02_IGS.txt” ; “VT05” sẽ lấy dữ liệu file “ketquatinhthuan_VT5.txt” và file “data05_IGS.txt” ; “VT09” sẽ lấy dữ liệu file “ketquatinhthuan_VT9.txt” và file 12 GVHD: Thầy Nguyễn Ngọc Lâu “data09_IGS.txt” Định Vị Vệ Tinh GPS ; “VT11” sẽ lấy dữ liệu file “ketquatinhthuan_VT11.txt” và file “data11_IGS.txt.txt” ; + Kết quả chương trình trả về file độ lệch so với IGS theo cách tính thuận của các vệ tinh tương ứng với dữ liệu đầu vào và các giá trị Mx. My, Mz - Chương trình “danhgia_nghich.m” + Tham số nhập: tên các vệ tinh (lúc đó chương trình sẽ lấy dữ liệu của các vệ tinh tương ứng), cụ thể ở đây là “VT02” sẽ lấy dữ liệu file “data02_IGS.txt” và file “ketquatinhnghich_VT2.txt” ; “VT05” sẽ lấy dữ liệu file “data05_IGS.txt” và file “ketquatinhnghich_VT5.txt” ; “VT09” sẽ lấy dữ liệu file “data09_IGS.txt” và file “ketquatinhnghich_VT9.txt” ; “VT11” sẽ lấy dữ liệu file “data11_IGS.txt” và file “ketquatinhnghich_VT11.txt” ; + Kết quả chương trình trả về file độ lệch so với IGS theo cách tính nghịch của các vệ tinh tương ứng với dữ liệu đầu vào và các giá trị Mx. My, Mz - Chương trình “danhgia_kethop.m” + Tham số nhập: tên các vệ tinh (lúc đó chương trình sẽ lấy dữ liệu của các vệ tinh tương ứng), cụ thể ở đây là “VT02” sẽ lấy dữ liệu file “data02_IGS.txt” và file “ketquatinhkethop_VT2.txt” ; “VT05” sẽ lấy dữ liệu file “data05_IGS.txt” và file “ketquatinhkethop_VT5.txt” ; “VT09” sẽ lấy dữ liệu file “data09_IGS.txt” và file “ketquatinhkethop_VT9.txt” ; “VT11” sẽ lấy dữ liệu file “data11_IGS.txt” và file “ketquatinhkethop_VT11.txt” ; + Kết quả chương trình trả về file độ lệch so với IGS theo cách tính kết hợp của các vệ tinh tương ứng với dữ liệu đầu vào và các giá trị Mx. My, Mz 3. Tiến hành chạy chương trình - Chạy chương trình “cachtinhthuan.m” (đường dẫn: ...\PhamHaiNhu\BAI1\cachtinhthuan.m) 13