12:00:00
27/07/2026
Nếu bạn đang tìm kiếm phần mềm trắc địa, các thông tin liên quan về máy móc đo đạc, trắc địa cho dự án của mình bạn đã tìm đúng kho lưu trữ! Trong quá trình sử dụng máy và cài đặt phần mềm, nếu gặp bất cứ vấn đề gì hãy liên lạc với chúng tôi qua số Hotline 0913. 051.734 để được hỗ trợ!
Đây là một câu hỏi mà nhiều kỹ sư trắc địa và xây dựng từng thắc mắc!
Nếu công nghệ RTK ngày càng hiện đại, tại sao đến nay các hãng lớn như Leica, Trimble, Topcon, CHCNAV... vẫn chưa thể giúp RTK hoạt động ổn định trong đường hầm hoặc dưới lòng đất?
Thoạt nhìn, nhiều người cho rằng nguyên nhân nằm ở phần cứng hoặc thuật toán chưa đủ tiên tiến. Câu trả lời nằm ở giới hạn của vật lý, chứ không phải ở khả năng nghiên cứu hay phát triển của các nhà sản xuất.
1. RTK hoạt động dựa trên tín hiệu GNSS
Để đạt được độ chính xác ở mức centimet, RTK phải thu đồng thời tín hiệu từ nhiều vệ tinh GNSS như:
- GPS
- GLONASS
- Galileo
- BeiDou
Thiết bị sẽ sử dụng phép đo pha sóng mang kết hợp với dữ liệu hiệu chỉnh từ trạm tham chiếu hoặc mạng CORS để xác định vị trí chính xác. Tuy nhiên, trong đường hầm hoặc dưới lòng đất, tín hiệu vệ tinh gần như không thể xuyên qua lớp đất, đá hoặc kết cấu bê tông dày. Khi đó:
- Số lượng vệ tinh thu được không còn đủ;
- Chất lượng tín hiệu suy giảm nghiêm trọng;
- Máy không thể tiếp tục tính toán nghiệm RTK.
Điều này không phải do thuật toán của RTK kém, mà đơn giản là không còn dữ liệu đầu vào để xử lý.
2. IMU có thể duy trì vị trí, nhưng không thể thay thế GNSS lâu dài
Các máy RTK hiện đại thường được tích hợp IMU (Inertial Measurement Unit) để hỗ trợ định vị khi tín hiệu GNSS bị gián đoạn trong thời gian ngắn.
IMU liên tục đo: gia tốc và vận tốc góc. Từ các thông tin này, hệ thống sẽ ước lượng sự thay đổi vị trí của thiết bị.
Tuy nhiên, mọi cảm biến quán tính đều tồn tại các sai số nội tại như:
- Sai số lệch (bias);
- Sai số hệ số tỷ lệ (scale factor);
- Nhiễu cảm biến.
Trong thực tế:
- Mất tín hiệu GNSS khoảng 2–3 giây, sai số thường rất nhỏ;
- Mất khoảng 30 giây, sai số bắt đầu tăng rõ rệt;
- Nếu kéo dài vài phút, sai số có thể lên tới hàng mét hoặc hơn, tùy thuộc chất lượng IMU.
3. Thuật toán không thể tạo ra thông tin không tồn tại
Nhiều người cho rằng với trí tuệ nhân tạo hoặc các thuật toán hiện đại, RTK có thể tự "đoán" vị trí chính xác ngay cả khi mất tín hiệu. Thực tế không phải vậy.
Các hệ thống định vị hiện nay thường sử dụng kỹ thuật Sensor Fusion, kết hợp dữ liệu từ nhiều nguồn như:
- GNSS;
- IMU;
- cảm biến quãng đường (odometer);
- camera;
- LiDAR.
Mục tiêu là tận dụng ưu điểm của từng loại cảm biến để tăng độ ổn định của kết quả định vị. Tuy nhiên, nếu tất cả các nguồn tham chiếu tuyệt đối đều biến mất thì thuật toán không còn "điểm neo" để hiệu chỉnh sai số. Khi đó, hệ thống chỉ có thể ước lượng vị trí dựa trên chuyển động trước đó, chứ không thể biết chính xác vị trí thực tế.
Đó cũng là lý do các nhà sản xuất gọi công nghệ này là:
- Dead Reckoning;
- Inertial Navigation;
- Bridging;
4. Tại sao xe tự lái vẫn có thể định vị trong đường hầm?
Đây là điểm khiến nhiều người dễ nhầm lẫn. Xe tự lái không chỉ sử dụng GNSS. Một hệ thống tự lái hiện đại thường đồng thời khai thác:
- IMU;
- camera;
- LiDAR;
- radar;
- cảm biến tốc độ bánh xe (odometer);
- bản đồ HD có độ chính xác cao.
Khi đi vào đường hầm, xe vẫn có thể tiếp tục xác định vị trí nhờ sự kết hợp của các cảm biến còn lại và bản đồ đã được xây dựng từ trước. Trong khi đó, máy RTK cầm tay chủ yếu dựa vào GNSS kết hợp IMU nên không có đầy đủ các nguồn thông tin để duy trì định vị trong thời gian dài khi mất tín hiệu vệ tinh.
5. Các giải pháp định vị thay thế RTK trong đường hầm
Nếu muốn làm việc chính xác trong môi trường không có GNSS, giải pháp không phải là "nâng cấp RTK" mà là bổ sung hoặc kết hợp các công nghệ định vị phù hợp hơn. Tùy yêu cầu của dự án, có thể sử dụng:
- Máy toàn đạc điện tử hoặc toàn đạc robot;
- Hệ thống định vị UWB;
- Pseudolite (trạm phát tín hiệu GNSS giả);
- Camera SLAM;
- LiDAR SLAM;
- Hệ thống GNSS RTK kết hợp SLAM (Hybrid GNSS–SLAM) ( Xem ảnh bên dưới);
- Mạng mốc khống chế trong hầm.
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng SLAM không phải là sự thay thế hoàn toàn cho RTK. SLAM chủ yếu xác định chuyển động và xây dựng bản đồ trong hệ tọa độ cục bộ, còn RTK vẫn là công nghệ quan trọng để xác định tọa độ tuyệt đối trong các hệ tọa độ như VN-2000 hoặc hệ tọa độ công trình.
Nói cách khác, khi không còn tín hiệu vệ tinh, ngành đo đạc sẽ chuyển sang công nghệ phù hợp với môi trường làm việc, thay vì cố gắng buộc RTK hoạt động trong điều kiện mà bản thân nguyên lý của nó không đáp ứng được.
Điều thú vị nằm ở giới hạn của vật lý
Leica, Trimble, Topcon, CHCNAV hay nhiều hãng lớn khác hoàn toàn có khả năng phát triển IMU chính xác hơn, bộ xử lý mạnh hơn và các thuật toán thông minh hơn. Tuy nhiên, không một nhà sản xuất nào có thể thay đổi quy luật truyền sóng điện từ.
Khi tín hiệu GNSS không thể đi vào đường hầm, hệ thống sẽ không còn nguồn tham chiếu tuyệt đối để hiệu chỉnh vị trí. Dù thuật toán có tiên tiến đến đâu, sai số của hệ thống quán tính vẫn sẽ tích lũy theo thời gian. Chính vì vậy, xu hướng phát triển của các hãng hiện nay không phải là biến RTK thành thiết bị có thể hoạt động hoàn hảo trong hầm, mà là kết hợp RTK với IMU và các công nghệ định vị khác để duy trì vị trí trong thời gian ngắn, đồng thời cho phép chuyển đổi linh hoạt sang phương pháp đo phù hợp khi điều kiện thay đổi.
Đó cũng là lý do trong các dự án đường hầm, công trình ngầm hay khai thác mỏ, RTK thường chỉ được sử dụng ở khu vực còn thu được tín hiệu vệ tinh. Khi đi sâu vào bên trong, các kỹ sư sẽ chuyển sang sử dụng toàn đạc điện tử, SLAM hoặc những hệ thống định vị chuyên dụng khác nhằm đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả đo.
>>> Liên hệ ngay Trắc Địa Thành Đạt qua Zalo để được tư vấn tốt nhất!
