Chương 2 Thông tư 03/2020/TT-BTNMT quy định kỹ thuật về mạng lưới trạm định vị vệ tinh quốc gia do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành

Chương II

TRẠM ĐỊNH VỊ VỆ TINH QUỐC GIA

Điều 5. Thiết kế sơ bộ trạm định vị vệ tinh quốc gia

1. Trạm định vị vệ tinh quốc gia gồm 2 loại được thiết kế theo mục đích sử dụng như sau:

a) Trạm tham chiếu cơ sở hoạt động liên tục: được phân bố đều trên phạm vi toàn quốc, có khoảng cách trung bình giữa các trạm từ 150km-200km, được sử dụng để làm khung tham chiếu tọa độ quốc gia, nghiên cứu khoa học và phục vụ cho các hoạt động đo đạc và bản đồ. Vị trí của 24 trạm tham chiếu cơ sở hoạt động liên tục đã xây dựng được thể hiện tại Phụ lục 01 của Thông tư này, trong đó có từ 1 đến 3 trạm tham gia vào mạng lưới của IGS;

b) Trạm tham chiếu hoạt động liên tục: được tăng dày giữa các trạm tham chiếu cơ sở hoạt động liên tục có khoảng cách trung bình giữa các trạm từ 50km- 70km, trường hợp đặc biệt có thể lên đến 100km. Các trạm tham chiếu hoạt động liên tục kết hợp với các trạm tham chiếu cơ sở hoạt động liên tục tạo thành mạng lưới trạm định vị vệ tinh quốc gia có khả năng cung cấp dịch vụ định vị, dẫn đường trong thời gian thực với độ chính xác cỡ cm đáp ứng hầu hết các yêu cầu về độ chính xác trong công tác đo đạc và bản đồ hiện nay.

2. Trong quá trình thiết kế phải ưu tiên lựa chọn vị trí tại các nơi đã có sẵn các cơ sở hạ tầng như các cơ sở quan trắc tài nguyên môi trường, các cơ quan chuyên môn về tài nguyên và môi trường ở địa phương, Ủy ban nhân dân các cấp để giảm thiểu chi phí đầu tư, vận hành, đồng thời đảm bảo tính ổn định lâu dài, bảo mật dữ liệu.

3. Kết thúc quá trình thiết kế sơ bộ phải thể hiện tổng thể vị trí của tất cả các trạm định vị vệ tinh quốc gia trên nền bản đồ địa hình quốc gia tỷ lệ 1:1.000.000. Vị trí cụ thể của từng trạm được thể hiện trên nền bản đồ địa hình quốc gia tỷ lệ 1:50.000 hoặc lớn hơn làm cơ sở cho việc khảo sát, lựa chọn chi tiết vị trí xây dựng trạm.

Điều 6. Đặt tên và đánh số hiệu cho trạm định vị vệ tinh quốc gia

1. Tên trạm định vị vệ tinh quốc gia gồm có tên đầy đủ và tên rút gọn. Tên đầy đủ được lấy theo địa danh của khu vực đặt trạm. Tên rút gọn gồm 04 ký tự được viết tắt từ tên đầy đủ, đồng thời thỏa mãn các yêu cầu sau:

a) Dễ nhận biết so với tên đầy đủ;

b) Không được trùng nhau trong mạng lưới trạm định vị vệ tinh quốc gia;

c) Không trùng với tên đã có của các điểm trong mạng lưới IGS (đối với các điểm tham gia mạng lưới trạm định vị vệ tinh của tổ chức IGS).

2. Số hiệu của trạm định vị vệ tinh quốc gia có 09 ký tự bao gồm: 02 ký tự đầu tiên là mã vùng quốc gia, 04 ký tự tiếp theo là tên rút gọn của trạm, 03 ký tự tiếp theo là số thứ tự của trạm trong mạng lưới trạm định vị vệ tinh quốc gia trong đó trạm tham chiếu cơ sở hoạt động liên tục được đánh số từ 001 đến 039, trạm tham chiếu hoạt động liên tục được đánh số từ 040 trở đi. Số hiệu của trạm định vị vệ tinh quốc gia phải đảm bảo là duy nhất trong mạng lưới trạm định vị vệ tinh quốc gia.

Điều 7. Khảo sát, lựa chọn vị trí xây dựng trạm định vị vệ tinh quốc gia

1. Trên cơ sở kết quả thiết kế sơ bộ trạm định vị vệ tinh quốc gia được thực hiện theo quy định tại Điều 5 của Thông tư này, tiến hành khảo sát thực tế khu vực dự kiến xây dựng trạm. Việc khảo sát nhằm thu thập các thông tin sau:

a) Nhóm tiêu chí về các thông tin cơ bản, bao gồm các thông tin về vị trí địa lý, đặc điểm tự nhiên, khí hậu, giao thông, kinh tế xã hội, an ninh khu vực...;

b) Nhóm tiêu chí về thông tin cảnh quan bao gồm các thông tin về cảnh quan xung quanh khu vực dự kiến đặt trạm có thể làm ảnh hưởng tới chất lượng thu nhận tín hiệu vệ tinh;

c) Nhóm tiêu chí về thông tin cơ sở hạ tầng bao gồm các thông tin về hạ tầng sẵn có của khu vực cũng như các thông tin chi tiết phục vụ công tác thi công lắp đặt thiết bị;

d) Nhóm tiêu chí về quan trắc vệ tinh GNSS: thực hiện thu nhận dữ liệu trực tiếp bằng máy thu GNSS trong thời gian tối thiểu 24 giờ tại vị trí dự kiến xây trụ mốc với các thông số được thiết lập trên máy thu như khi vận hành chính thức nhằm phân tích, đánh giá cụ thể chất lượng thu tín hiệu vệ tinh trên tất cả các tần số quan trắc được; đánh giá sự can nhiễu, khuất hướng, suy giảm tín hiệu đối với từng vệ tinh cụ thể trong ngày; đánh giá sự ảnh hưởng của các loại sóng vô tuyến khác trong khu vực;

đ) Nhóm tiêu chí về đo đạc, khảo sát hiện trạng: đo vẽ trực tiếp mặt bằng khu vực, quan tâm đặc biệt các đối tượng có chiều cao lớn gây khuất hướng ảnh hưởng tới khả năng thu nhận tín hiệu của máy thu;

e) Nhóm tiêu chí về điểm tọa độ quốc gia, độ cao quốc gia, bao gồm kiểm tra sự tồn tại và khả năng sử dụng của các điểm tọa độ, độ cao, trọng lực có trong khu vực phục vụ việc đo nối;

g) Nhóm tiêu chí về thông tin địa chất: thực hiện đánh giá khái quát về đặc điểm địa chất, địa mạo và thổ nhưỡng tại vị trí cần xây dựng đối với trụ mốc trạm tham chiếu cơ sở hoạt động liên tục;

h) Nội dung chi tiết đối với từng nhóm tiêu chí quy định tại điểm a, b, c, d, đ, e và điểm g khoản này theo quy định tại Phụ lục 02 của Thông tư này. Kết thúc quá trình khảo sát đơn vị khảo sát phải lập Báo cáo tổng hợp kết quả khảo sát có xác nhận của các bên tham gia.

2. Trên cơ sở thiết kế sơ bộ kết hợp với kết quả khảo sát lựa chọn vị trí xây dựng trạm định vị vệ tinh quốc gia, đồng thời tiến hành thiết kế chính thức. Trên sơ đồ thiết kế chính thức phải thể hiện đầy đủ các thông tin cơ bản của trạm như: tên trạm, số hiệu trạm, tọa độ gần đúng của trạm, khoảng cách đến các trạm lân cận; các ký hiệu sử dụng trong thiết kế phải rõ ràng, thống nhất. Thiết kế chính thức giao nộp ở dạng in trên giấy và dạng số.

Điều 8. Xây dựng trụ mốc trạm định vị vệ tinh quốc gia

1. Trụ mốc trạm định vị vệ tinh quốc gia phải được xây dựng ở nơi có nền đất ổn định, thông thoáng, đảm bảo có góc mở lên bầu trời lớn hơn 170^o tại vị trí đặt ăng- ten. Quanh trụ mốc 2 mét không nên có tấm lợp vật liệu bằng kim loại, cây tán rộng, hàng rào kim loại... để giảm thiểu tối đa nhiễu đa đường.

2. Trụ mốc được làm bằng bê tông cốt thép mác M25 (theo 39 TCVN 6025:1995) trở lên. Trụ mốc có hình trụ đường kính 0,3 mét, chiều cao từ đế mốc đến vị trí đặt ăng-ten là 4 mét. Một số trường hợp đặc biệt được quy định như sau:

a) Trường hợp quanh trụ mốc có các công trình kiến trúc ảnh hưởng đến việc thu nhận tín hiệu được phép nâng chiều cao trụ mốc nhưng không được vượt quá 8 mét;

b) Trường hợp trụ mốc thiết kế đặt trên các công trình kiến trúc được phép hạ chiều cao trụ mốc nhưng không được thấp hơn 2 mét so với mái của công trình kiến trúc.

3. Trên đỉnh trụ mốc được lắp giá gắn ăng-ten. Giá gắn ăng-ten phải được gắn chặt vào trụ mốc, được gia công bằng vật liệu thép không gỉ và phải có các chức năng cơ bản như: khóa chặt ăng-ten, cân chỉnh ăng-ten về mặt phẳng cân bằng và điều chỉnh hướng ăng-ten (tham khảo tại Phụ lục 03 của Thông tư này).

4. Tại đế trụ mốc phải gắn hai dấu mốc độ cao, trong đó một dấu mốc gắn nổi trên mặt đế mốc và một dấu mốc chôn chìm dưới mặt đất. Trường hợp trụ mốc đặt trên các công trình kiến trúc chỉ gắn một dấu mốc độ cao. Thực hiện xác định chênh cao thẳng đứng giữa dấu mốc độ cao và điểm tham chiếu ăng-ten (ARP) với độ chính xác < 2 mm. Quy cách dấu mốc độ cao theo quy định tại Phụ lục 04 của Thông tư này.

5. Các trụ mốc của trạm tham chiếu cơ sở hoạt động liên tục chỉ được xây dựng trên mặt đất và được khoan sâu, đổ bê tông cốt thép tới tầng ổn định. Quy cách trụ mốc trạm tham chiếu cơ sở hoạt động liên tục theo quy định tại Phụ lục 05 của Thông tư này.

6. Các trụ mốc trạm tham chiếu hoạt động liên tục được xây dựng trên mặt đất hoặc trên các công trình kiến trúc kiên cố. Quy cách trụ mốc trạm tham chiếu hoạt động liên tục theo quy định tại Phụ lục 06 của Thông tư này.

Điều 9. Thiết bị thu tín hiệu vệ tinh của trạm định vị vệ tinh quốc gia

1. Ăng-ten thu tín hiệu định vị vệ tinh được lắp trên đỉnh trụ mốc thông qua giá gắn ăng-ten, được căn chỉnh về đúng mặt phẳng nằm ngang; hướng ăng-ten phải được quay về hướng bắc thực với sai lệch không quá ±5^o, trường hợp vượt quá 5^o phải ghi giá trị cụ thể ra nhật ký. Ăng-ten phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau:

a) Sử dụng ăng-ten có vòng cảm kháng, có khả năng thu nhận tất cả tín hiệu (tần số) hiện có từ các hệ thống định vị vệ tinh tại thời điểm lắp đặt như: GPS, GLONASS, GALILEO, BDS, QZSS; khuyến khích sử dụng các loại ăng-ten có khả năng thu nhận các tín hiệu hiện tại chưa được phát nhưng đã được lên kế hoạch từ các hệ thống định vị vệ tinh nói trên hoặc hệ thống định vị vệ tinh mới như IRNSS;

b) Có tên trong danh sách các loại ăng-ten có tâm pha được hiệu chuẩn tuyệt đối của tổ chức IGS;

c) Chịu được độ ẩm lên đến 100%; tiêu chuẩn kháng bụi, chịu nước phải đạt tối thiểu mức IP67 theo tiêu chuẩn của Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC);

d) Có khả năng làm việc trong môi trường nhiệt độ từ -10^oC đến +70^oC;

đ) Các trạm tham chiếu cơ sở hoạt động liên tục phải sử dụng loại ăng-ten có vòng cảm kháng với vật liệu Dorne-Margolin, khuyến khích sử dụng đối với các trạm còn lại;

e) Chỉ được sử dụng loại vòng chụp bảo vệ dạng bán cầu cho ăng-ten, không sử dụng vòng chụp dạng nón;

g) Không được phép tháo ăng-ten sau khi trạm đã đi vào hoạt động trừ trường hợp phải sửa chữa phần cứng do hỏng hóc.

2. Máy thu tín hiệu định vị vệ tinh được đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát, đảm bảo hoạt động liên tục. Về máy thu phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau:

a) Có khả năng thu nhận tất cả tín hiệu hiện có từ các hệ thống định vị vệ tinh tại thời điểm lắp đặt như: GPS, GLONASS, GALILEO, BDS, QZSS;

b) Số kênh thu không dưới 555 kênh, trong đó tối thiểu phải có 12 kênh cho mỗi tần số từ mỗi hệ thống định vị vệ tinh nói trên;

c) Có khả năng dò tìm và thu nhận tín hiệu từ các vệ tinh ở góc ngưỡng <10^o, hỗ trợ khả năng loại bỏ nhiễu đa đường;

d) Có khả năng thu tín hiệu ở mức giãn cách thu tín hiệu 1 giây hoặc nhỏ hơn, hỗ trợ xuất dữ liệu qua RTCM các phiên bản hiện hành 2.x/3.x, khuyến khích hỗ trợ xuất dữ liệu qua CRM, CMR+, NMEA-0183...; hỗ trợ Ntrip, TCP/IP, FTP;

đ) Có tối thiểu 2 nguồn cấp điện, hỗ trợ kết nối trực tiếp thiết bị cảm biến khí tượng, cảm biến dịch chuyển nghiêng;

e) Có đầy đủ các cổng kết nối cơ bản như RJ-45, USB, 3G/4G/5G, RS-232;

g) Tiêu chuẩn kháng bụi, chịu nước phải đạt tối thiểu mức IP67 theo tiêu chuẩn của Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC);

h) Có khả năng làm việc trong môi trường nhiệt độ từ -10^oC đến +65^oC;

i) Bộ nhớ trong có khả năng lưu trữ dữ liệu ít nhất 60 ngày; hỗ trợ kết nối bộ nhớ mở rộng;

k) Chiều dài cáp nối tín hiệu từ máy thu tới ăng-ten không vượt quá 70 mét. Trường hợp cá biệt phải tiến hành đo đạc đánh giá chất lượng tín hiệu trước khi lắp đặt chính thức. Đối với các khu vực có mật độ sét lớn cần thiết kế khoảng cách từ máy thu tới ăng-ten càng ngắn càng tốt;

l) Dây nối ăng-ten với máy thu được đặt trong ống bọc dây điện PVC hoặc HDPE dạng công nghiệp và được chôn ngầm dưới đất, trường hợp cá biệt được phép thiết kế đi nổi trên không nhưng phải có hệ thống giá đỡ chắc chắn và không được để dây quá căng. Đầu dây nối với ăng-ten phải được bọc đảm bảo không thấm nước, đặc biệt là đối với các khu vực ven biển để tránh trường hợp bị ăn mòn, rỉ sét;

m) Máy thu được cài đặt thu tín hiệu liên tục 24 giờ từ tất cả các vệ tinh có thể quan sát được với giãn cách thu tín hiệu 1 giây; góc ngưỡng đặt trong máy thu là 0^o.

3. Máy thu tín hiệu định vị vệ tinh và các thiết bị phụ trợ khác kèm theo được đặt trong tủ thiết bị có hệ thống quạt thông gió tắt, mở tự động thông qua rơ le cảm biến nhiệt để làm giảm nhiệt độ trong tủ (thiết kế tủ thiết bị tham khảo Phụ lục 07 của Thông tư này).

4. Vị trí tủ thiết bị ưu tiên đặt ở trong phòng, trường hợp đặc biệt như khoảng cách từ phòng tới trụ mốc ăng-ten quá xa hoặc không thể tìm được vị trí đặt tủ thiết bị trong phòng thì có thể đặt ngoài trời. Đối với các khu vực có khí hậu không thuận lợi như nhiệt độ cao, mưa nhiều trong năm, an ninh không đảm bảo khi đặt tủ thiết bị ngoài trời phải xây dựng nhà để đảm bảo an toàn cho tủ thiết bị (thiết kế nhà đặt tủ thiết bị tham khảo Phụ lục 08 của Thông tư này).

Điều 10. Thiết bị cảm biến khí tượng

1. Trường hợp có tích hợp cảm biến khí tượng tại các trạm định vị vệ tinh quốc gia để phục vụ nghiên cứu khoa học, cải thiện chất lượng tính toán, nghiên cứu các mô hình thời tiết thì các thiết bị cảm biến khí tượng được lắp đặt phải là các thiết bị chuyên dụng; thiết bị cảm biến khí tượng phải được kiểm định đạt yêu cầu kỹ thuật trước khi lắp đặt.

2. Cảm biến khí tượng phải được lắp đặt gần ăng-ten thu tín hiệu định vị vệ tinh nhưng không được làm ảnh hưởng đến việc thu nhận tín hiệu hoặc gây nhiễu; cần xác định chênh cao giữa điểm tham chiếu ăng-ten (ARP) với cảm biến khí áp của cảm biến khí tượng với độ chính xác < 1cm.

3. Các yêu cầu cơ bản của cảm biến khí tượng như sau:

a) Độ chính xác đo khí áp ≤ ±0.1 hPa;

b) Độ chính xác đo độ ẩm tương đối: ≤ ±2%;

c) Độ chính xác đo nhiệt độ: ≤ ±0.1^oC;

d) Có khả năng làm việc trong môi trường nhiệt độ từ -10^oC đến +60^oC.

4. Trong quá trình vận hành, thường xuyên kiểm tra sự hoạt động của các cảm biến đặc biệt là cảm biến nhiệt độ, có biện pháp sửa chữa, thay thế kịp thời. Việc kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế được thực hiện theo quy định tại Điều 7, Điều 8 và Điều 9 Thông tư số 70/2015/TT-BTNMT ngày 23 tháng 12 năm 2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định kỹ thuật đối với các trạm khí tượng thủy văn tự động.

Điều 11. Nguồn điện

1. Tại mỗi trạm định vị vệ tinh phải có tối thiểu 2 nguồn điện: nguồn điện chính và nguồn điện dự phòng. Trong đó, nguồn điện chính được cung cấp bởi lưới điện quốc gia, nguồn điện dự phòng được cung cấp bởi hệ thống UPS, ắc quy... đảm bảo duy trì hoạt động của tất cả các thiết bị của trạm một cách liên tục tối thiểu 48 giờ. Tại các khu vực có số giờ nắng trong năm cao, nguồn điện dự phòng có thể là hệ thống pin mặt trời.

2. Việc cung cấp nguồn điện cho các thiết bị của trạm định vị vệ tinh quốc gia phải được quản lý bởi bộ phân phối điện có cơ chế chuyển đổi tự động giữa nguồn điện chính và nguồn điện dự phòng.

3. Tất cả các hợp phần điện phải được trang bị bộ phận chống tăng điện đột ngột để đảm bảo an toàn cho cả hệ thống.

Điều 12. Giải pháp truyền dữ liệu

1. Các trạm định vị vệ tinh quốc gia phải được lắp đặt đường kết nối internet ổn định để phục vụ cho việc truyền tải dữ liệu về trạm điều khiển và xử lý trung tâm. Đường kết nối internet nên được thiết kế riêng cho việc truyền dẫn dữ liệu của trạm, không sử dụng chung với mục đích khác để đảm bảo tính bảo mật, an toàn dữ liệu và băng thông truyền dẫn.

2. Ngoài đường kết nối internet chính là cáp quang FTTH (hoặc Leased line), tại mỗi trạm định vị vệ tinh quốc gia phải có thêm 01 đường truyền kết nối internet dự phòng là cáp quang FTTH của một nhà mạng khác với nhà mạng cung cấp đường kết nối internet chính hoặc sử dụng giải pháp kết nối qua sóng 3G/4G/5G đối với khu vực có sóng 3G/4G/5G ổn định. Mỗi đường kết nối FTTH phải được cung cấp 01 địa chỉ IP tĩnh kèm theo để phục vụ cho việc truyền dữ liệu được ổn định.

3. Trạm điều khiển xử lý trung tâm phải được lắp đặt 02 đường kết nối internet là cáp quang FTTH (hoặc Leased Line) từ hai nhà mạng khác nhau. Mỗi đường truyền kết nối internet được cấp tối thiểu 01 IP tĩnh. Cả 02 đường đều phải có băng thông đủ lớn để tiếp nhận dữ liệu được truyền từ các trạm định vị vệ tinh và cung cấp các dịch vụ cho người dùng liên tục, không bị gián đoạn.

4. Để đảm bảo chất lượng của việc cung cấp dịch vụ đo động thời gian thực, độ trễ trung bình cho phép của việc truyền dữ liệu từ trạm định vị vệ tinh về trạm điều khiển xử lý trung tâm là <50ms đối với kết nối FTTH (hoặc Leased Line) và <100ms đối với kết nối 3G/4G/5G.

Điều 13. Hệ thống chống sét

1. Hệ thống chống sét trực tiếp được thiết kế đảm bảo an toàn cho thiết bị tại trạm định vị vệ tinh quốc gia. Tại mỗi trạm phải xây dựng bãi tiếp đất đáp ứng theo quy định tại Thông tư số 26/2016/TT-BTTTT ngày 07 tháng 12 năm 2016 của Bộ Thông tin và Truyền thông ban hành kèm theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếp đất cho các trạm viễn thông.

2. Các thiết bị có khả năng bị ảnh hưởng bởi sét đánh lan truyền phải được lắp đặt thiết bị cắt, thoát sét bao gồm: nguồn điện, dây nối ăng-ten với máy thu tín hiệu định vị vệ tinh, dây nối thiết bị cảm biến khí tượng với máy thu tín hiệu định vị vệ tinh (nếu có).