Định vị chính xác hơn nhờ kết hợp các hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu GNSS

Hiện tại, trên thế giới có bốn hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu (GNSS) là: GPS, Glonass, BeiDou và Galileo. Độ chính xác của các hệ thống này phụ thuộc vào độ chính xác trong quỹ đạo vệ tinh, đồng hồ và thuật toán trong các thiết bị định vị. Fugro điều hành một mạng lưới các trạm tham chiếu toàn cầu có khả năng theo dõi hệ thống GPS, Glonass, BeiDou và Galileo để tính toán chính xác các vệ tinh vệ tinh và đồng hồ  trong thời gian thực cho các ứng dụng hàng hải. Các sự chỉnh sửa được phát sóng cho người sử dụng bởi tám vệ tinh cung cấp phạm vi phủ sóng trên toàn thế giới. Bài báo này mô tả những phát triển gần đây về độ chính xác trong định vị.

Dịch vụ Fugro Marinestar G4 sử dụng cả hệ thống vệ tinh toàn cầu. Tuy nhiên, không phải tất cả đều có cùng vị trí địa lý hoặc cùng số lượng vệ tinh hiện có. Vì vậy, ta phải xem xét những điểm mạnh và điểm yếu của mỗi chòm sao. Trạng thái theo dõi cho mỗi GNSS, dựa trên độ cao tối thiểu là 5 °, được trình bày dưới đây.

GPS

Vào tháng 12 năm 2016, có 31 vệ tinh GPS của Mỹ. Trong đó, 19 vệ tinh Block IIF truyền tín hiệu L2C bổ sung, đó là 3dB mạnh hơn tín hiệu L2 kế thừa. Điều này cho phép theo dõi tốt hơn trong các tình huống cận biên và không ảnh hưởng đến L2C khi tín hiệu L1 bị kẹt (ngược với tín hiệu L2 kế thừa sẽ bị ảnh hưởng). Theo dữ liệu mạng Marinestar GNSS, từ 6 đến 13 vệ tinh GPS có thể sử dụng được hàng ngày. Tuy nhiên, sự tắc nghẽn có thể làm giảm tới ít hơn 4 vệ tinh cho người dùng cá nhân. Điều này không đủ để tính toán vị trí sử dụng một hệ thống duy nhất song có thể bị nhiễu trong quá trình truyền.

Glonass

Hiện tại, Nga đang có 24 vệ tinh Glonass, với hai vệ tinh thử nghiệm bổ sung. Một số vệ tinh có thể có sai số đồng hồ cao hơn và không thể sử dụng được. Từ bốn đến mười vệ tinh Glonass được cung cấp cho người dùng trên toàn thế giới. Glonass có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu Iridium hoặc Globalstar trong khi băng tần L2 có thể bị nhiễu vô tuyến.

BeiDou

Hệ thống định vị BeiDou của Trung Quốc hiện đang có một chùm gồm 14 vệ tinh hoạt động bao gồm năm vệ tinh địa tĩnh (GEOs) trên đường xích đạo bao trùm Trung Quốc, năm vệ tinh địa chấn nghiêng (IGSOs) và bốn vệ tinh ở quỹ đạo trung bình (MEO). Các vệ tinh MEO xoay quanh Trái Đất 13 lần trong một tuần. Ở Đông Á và Úc, có khoảng từ 6 đến 14 vệ tinh BeiDou. Ở châu Mỹ là từ 0 đến 3 vệ tinh.

Galileo

Đến tháng 12 năm 2016, 18 vệ tinh Galileo đã được phóng với 11 vệ tinh đã sẵn sàng. Các vệ tinh E14 và E18 nằm trong một quỹ đạo hình elip và có thể được sử dụng trong tương lai. Có hai đến bảy vệ tinh Galileo được xem trong mạng tại bất kỳ thời điểm nào.

Lợi ích của kết hợp nhiều hệ thống định vị:

Các vệ tinh rất hữu ích trong việc khắc phục khoảng cách dữ liệu ngắn hạn do, ví dụ, nhiễu cục bộ hoặc trường hợp nhiễu nhiễu GPS L1, trong đó tần số GPS L1 1,572 MHz bị chặn nhưng tần số BeiDou B1 là 1.561 MHz vẫn tồn tại.. Trong trường hợp nhiễu Iridium / Globalstar, tần số BeiDou B1 vẫn được theo dõi trong khi Glonass L1 – và tín hiệu GPS L1 – ít hơn có thể bị nhiễu.

Nguồn: gim-international.com