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‣ Efeitos de segunda e terceira ordem da ionosfera no posicionamento GNSS no Brasil

Marques, Haroldo Antonio; Monico, João Francisco Galera; Aquino, Marcio; Rosa, Guilherme Poleszuk dos Santos
Fonte: Sociedade Brasileira de Geofísica Publicador: Sociedade Brasileira de Geofísica
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 357-374
Português
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O Sistema de Posicionamento Global (GPS) transmite seus sinais em duas freqüências, o que permite eliminar matematicamente os efeitos de primeira ordem da ionosfera através da combinação linear ionosphere free. Porém, restam os efeitos de segunda e terceira ordem, os quais podem provocar erros da ordem de centímetros nas medidas GPS. Esses efeitos, geralmente, são negligenciados no processamento dos dados GPS. Os efeitos ionosféricos de primeira, segunda e terceira ordem são diretamente proporcionais ao TEC presente na ionosfera, porém, no caso dos efeitos de segunda e terceira ordem, comparecem também o campo magnético da Terra e a máxima densidade de elétrons, respectivamente. Nesse artigo, os efeitos de segunda e terceira ordem da ionosfera são investigados, sendo que foram levados em consideração no processamento de dados GPS na região brasileira para fins de posicionamento. Serão apresentados os modelos matemáticos associados a esses efeitos, as transformações envolvendo o campo magnético da Terra e a utilização do TEC advindo dos Mapas Globais da Ionosfera ou calculados a partir das observações GPS de pseudodistância. O processamento dos dados GPS foi realizado considerando o método relativo estático e cinemático e o posicionamento por ponto preciso (PPP). Os efeitos de segunda e terceira ordem foram analisados considerando períodos de alta e baixa atividade ionosférica. Os resultados mostraram que a não consideração desses efeitos no posicionamento por ponto preciso e no posicionamento relativo para linhas de base longas pode introduzir variações da ordem de poucos milímetros nas coordenadas das estações...

‣ Geração de dados GPS de pseudodistância para uma estação virtual: Métodos, implementação e análise dos resultados

Alves, Daniele Barroca Marra; Monico, João Francisco Galera
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 3-12
Português
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This paper aims to evaluate the quality of the pseudorange observables generated for a Virtual Reference Station (VRS). In order to generate the VRS data three different approaches were implemented and tested. In the first one, raw data from the reference station network were used while in the second it was based on double difference reference station corrections. Finally, in the third approach atmospheric models (ionosphere and troposphere) were used to create the VRS data. Sao Paulo State Network stations were used in all experiments. The VRS data were generated in a reference station position of known coordinates (real file). In order to validate the approaches, the VRS data were compared with the real data file. The results were quite similar, reaching the decimeter or centimeter level, depending on the approach applied.

‣ Análise de wavelets para detecção e correção do multicaminho no posicionamento relativo GNSS estático e cinemático

Souza, Eniuce Menezes de
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 170 f. : il.
Português
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT; O multicaminho é um dos fenômenos que ocorre quando o sinal proveniente do Global Navigation Satellite System (GNSS) reflete em objetos localizados nas proximidades do levantamento e chega ao receptor via múltiplos caminhos. Geralmente, o receptor GNSS recebe além do sinal direto, também o sinal refletido, o qual é atrasado em relação ao sinal direto. Conseqüentemente, as medidas de pseudodistância (PD) e fase de batimento da onda portadora são rastreadas para um sinal composto, e não para o sinal direto, causando o erro do multicaminho. Esse efeito é uma fonte de erro significativa que ainda permanece como um desafio para a pesquisa, especialmente para o posicionamento relativo estático e cinemático em aplicações de alta precisão. Diferentemente dos demais erros, o multicaminho não é atenuado quando se formam as duplas diferenças (DD) em uma linha de base curta, por ser um efeito altamente dependente do local do levantamento. Pelo contrário, os erros de multicaminho podem aumentar no processo de dupla diferenciação. Nessa pesquisa foi proposta uma metodologia, viável em termos práticos e econômicos...

‣ Influência da ionosfera no posicionamento GPS: estimativas dos resíduos no contexto de duplas diferenças e eliminação dos efeitos de 2ª e 3ª ordem

Marques, Haroldo Antonio
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 150 f. : il.
Português
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Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT; Dados de receptores GPS de dupla freqüência são, em geral, processados utilizando a combinação ion-free, o que permite eliminar os efeitos de primeira ordem da ionosfera. Porém, os efeitos de segunda e terceira ordem, geralmente, são negligenciados no processamento de dados GPS. Nesse trabalho, esses efeitos foram levados em consideração no processamento dos dados. Foram investigados os modelos matemáticos associados a esses efeitos, as transformações envolvendo o campo magnético da Terra e a utilização do TEC advindo dos Mapas Globais da Ionosfera ou calculados a partir das pseudodistâncias. Numa outra investigação independente, os efeitos residuais de primeira ordem da ionosfera, resultantes da dupla diferença da pseudodistância e da fase da onda portadora, foram considerados como incógnitas no ajustamento. Porém, esses efeitos residuais foram tratados como pseudo-observações, associados aos processos aleatórios random walk e white noise e, adicionados ao algoritmo de filtro de Kalman. Dessa forma, o modelo matemático preserva a característica de número inteiro da ambigüidade da fase, facilitando a aplicação de algoritmos de solução da ambigüidade...

‣ Efeito de multicaminho de alta frequência no posicionamento relativo GPS estático: detecção e atenuação utilizando wavelets

Souza, Eniuce Menezes de
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 140 f. : il.
Português
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT; O GPS tem mostrado ser capaz de apoiar uma grande variedade de aplicações. Porém, algumas aplicações enfrentam um obstáculo, ou seja, o efeito do multicaminho. O multicaminho é o fenômeno pelo qual um sinal chega à antena do receptor por caminhos múltiplos, devido à reflexão. O sinal refletido chega atrasado em relação ao sinal direto. Se estes atrasos forem curtos, ou seja, provenientes de reflexões próximas à antena do receptor, o efeito de multicaminho é caracterizado como de baixa freqüência, caso contrário, o efeito predominante é de alta freqüência. Este efeito distorce a modulação do sinal e a fase da portadora, conseqüentemente, degrada a acurácia e a precisão nos posicionamentos por ponto e relativo. Este efeito também pode impedir a fixação das ambigüidades, ou conduzir a uma solução incorreta das mesmas. Por isso, é de grande importância dispor de meios que possam atenuar o multicaminho. Uma possibilidade para atenuação deste efeito, tanto para fase como para a pseudodistância, é a utilização de uma poderosa ferramenta de análise espectral para o estudo de sinais: a transformada wavelets. Esta transformada decompõe o sinal...

‣ Introdução e aplicação da diluição da precisão das ambiguidades GNSS - ADOP

Monico, João Francisco Galera; Rofatto, Vinicius Francisco; Mendonça, Marco Aurélio Moraes De
Fonte: Universidade Federal do Paraná Publicador: Universidade Federal do Paraná
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 279-299
Português
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The main topic of this paper is the Ambiguity Dilution of Precision known as ADOP. Basically, ADOP is defined as a diagnostic measure for assessing the precision of the float scalar ambiguities. Among the several possibilities, the ADOP can provide help in predicting the behavior of a baseline or a network of GNSS receivers, concerning the problem of ambiguity resolution, either in real-time (instantaneous) or in the post-processing mode. The main advantage of using ADOP is possibility of the extraction of a closed analytical expression, considering various factors that affect the ambiguity resolution. Furthermore, the ADOP is related to the success rate of ambiguity resolution. The expressions here used, takes into account several factors, for example, a priori information of the measurement precision of GNSS carrier phase and pseudorange, the number of stations and satellites, the number of available frequencies and the behavior of the atmosphere (ionosphere and troposphere). Several scenarios were established so as to analyze the impact of each factor in ambiguities resolution, within the context of some stations of the São Paulo GNSS network (GNSS-SP).; Diluição da precisão das ambiguidades GNSS, conhecida como ADOP (Ambiguity Dilution of Precision)...

‣ Efeitos de segunda e terceira ordem da ionosfera no posicionamento GNSS no Brasil

Marques,Haroldo Antonio; Monico,João Francisco Galera; Aquino,Marcio; Rosa,Guilherme Poleszuk dos Santos
Fonte: Sociedade Brasileira de Geofísica Publicador: Sociedade Brasileira de Geofísica
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/09/2009 Português
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O Sistema de Posicionamento Global (GPS) transmite seus sinais em duas freqüências, o que permite eliminar matematicamente os efeitos de primeira ordem da ionosfera através da combinação linear ionosphere free. Porém, restam os efeitos de segunda e terceira ordem, os quais podem provocar erros da ordem de centímetros nas medidas GPS. Esses efeitos, geralmente, são negligenciados no processamento dos dados GPS. Os efeitos ionosféricos de primeira, segunda e terceira ordem são diretamente proporcionais ao TEC presente na ionosfera, porém, no caso dos efeitos de segunda e terceira ordem, comparecem também o campo magnético da Terra e a máxima densidade de elétrons, respectivamente. Nesse artigo, os efeitos de segunda e terceira ordem da ionosfera são investigados, sendo que foram levados em consideração no processamento de dados GPS na região brasileira para fins de posicionamento. Serão apresentados os modelos matemáticos associados a esses efeitos, as transformações envolvendo o campo magnético da Terra e a utilização do TEC advindo dos Mapas Globais da Ionosfera ou calculados a partir das observações GPS de pseudodistância. O processamento dos dados GPS foi realizado considerando o método relativo estático e cinemático e o posicionamento por ponto preciso (PPP). Os efeitos de segunda e terceira ordem foram analisados considerando períodos de alta e baixa atividade ionosférica. Os resultados mostraram que a não consideração desses efeitos no posicionamento por ponto preciso e no posicionamento relativo para linhas de base longas pode introduzir variações da ordem de poucos milímetros nas coordenadas das estações...

‣ Introdução e aplicação da diluição da precisão das ambiguidades GNSS - ADOP

Monico,João Francisco Galera; Rofatto,Vinicius Francisco; Mendonça,Marco Aurélio Moraes de
Fonte: Universidade Federal do Paraná Publicador: Universidade Federal do Paraná
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2014 Português
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Diluição da precisão das ambiguidades GNSS, conhecida como ADOP (Ambiguity Dilution of Precision), é o tópico principal deste artigo. Basicamente, o ADOP é definido como uma medida escalar para avaliar a precisão das ambiguidades reais (float). Assim, entre as inúmeras possibilidades, a ADOP pode auxiliar na previsão do comportamento de uma linha base ou de uma rede de receptores GNSS no que diz respeito ao problema de solução das ambiguidades envolvidas, quer seja em tempo real (instantânea), ou no modo pós-processado. A vantagem de utilizar a grandeza ADOP advém da possibilidade de extrair uma expressão analítica simplificada, considerando os diversos fatores que afetam a resolução das ambiguidades. Além disso, essa grandeza traz informação a respeito da taxa de sucesso de resolução das ambiguidades. As expressões utilizadas nesse artigo levam em consideração alguns fatores, como por exemplo, informações a priori da precisão das medidas de fase da onda portadora e pseudodistância, número de estações e satélites, número de frequências disponíveis e o comportamento da atmosfera, considerando tanto a troposfera como a ionosfera. A partir dessas informações, diversos cenários são factíveis de serem estabelecidos visando analisar o impacto de cada informação particular na resolução das ambiguidades. As análises foram realizadas no contexto de algumas estações da rede GNSS-SP...

‣ Suavizaçăo da pseudodistância pela fase da onda portadora: análise da técnica /

Sejas, Mauricio Ihlenfeldt
Fonte: Universidade Federal do Paraná Publicador: Universidade Federal do Paraná
Formato: text
Português
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Orientadora: Cláudia Pereira Krueger; Inclui apęndices; Dissertaçăo (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias da Terra, Programa de Pós-Graduaçăo em Ciencias Geodésicas. Defesa: Curitiba, 2005; Inclui bibliografia e anexo

‣ Experiences about the obtained accuracy on the point positioning using smoothed pseudoranges; EXPERIÊNCIAS SOBRE A ACURÁCIA OBTIDA NO POSICIONAMENTO ABSOLUTO UTILIZANDO PSEUDODISTÂNCIAS SUAVIZADAS

Sejas, Mauricio Ihlenfeldt; Krueger, Cláudia Pereira
Fonte: Universidade Federal do Paraná-UFPR Publicador: Universidade Federal do Paraná-UFPR
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:eu-repo/semantics/publishedVersion; Artigo Avaliado pelos Pares Formato: application/pdf
Publicado em 25/02/2008 Português
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The goal of this work is to check the obtained accuracy on the point positioningwhen smoothed pseudoranges used by the carrier phase. In order to reach this goal,a smoothing algorithm was implemented in a computer program, in which theresults were statistically analyzed through the chi square test and through theaverage deviation of each sample. Two other experiments were made to analyze theaccuracy of the point positioning, when the original pseudorange (from C/A code)and the pseudorange smoothed by the carrier phase (L1) are used. The field surveywas carried out on the RM03 and CANG stations, and the observations werecollected from Ashtech-Z12 and Trimble 4000 SSi receivers in a 5 secondcollecting rate. One of the experiments had as a goal to evaluate the results obtainedby the developed program. One set of samples had the smoothed values generatedby the receiver itself compared to the ones calculated by the algorithm and theresults were tested by the chi square test. We noticed that only 52% of the samplesweren’t rejected by the test at a 95% confidence level. Every observation epoch hada deviation value, resulting from the difference between the values generated by thereceiver and the calculated by the algorithm, calculated for every sample. Theresults show that 70% of the samples had average deviation under 40 cm. Other twoexperiments were held in order to analyze the accuracy of the point positioning. Theobservations from the RM03 and CANG stations were used and the accuracy resultsshowed that the positioning that used the pseudoranges smoothed by the carrierphase (L1) were more accurate than those that used the original pseudoranges.; A finalidade deste trabalho é verificar a acurácia obtida no posicionamento absolutoquando se utilizam pseudodistâncias suavizadas pela fase da onda portadora. Paraalcançar esse objetivo...

‣ Pseudorange smoothing by carrier phase – an analysis of the tecnique; SUAVIZAÇÃO DA PSEUDODISTÂNCIA PELA FASE DA ONDA PORTADORA – ANÁLISE DA TÉCNICA

Sejas, Mauricio Ihlenfeldt
Fonte: Universidade Federal do Paraná-UFPR Publicador: Universidade Federal do Paraná-UFPR
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:eu-repo/semantics/publishedVersion; Artigo Avaliado pelos Pares Formato: application/pdf
Publicado em 25/01/2006 Português
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Baseline positioning with carrier phase observations provide the best GPS results, however these observations require ambiguities fixing. On the other hand, code pseudorange positioning are not ambiguous, but the accuracy is not enough for the most part of the applications because it gives some meters accuracy. The pseudorange smoothing is a process provides intermediary accuracy, in other words, the accuracy is not so good as the carrier phase observations and is better then pseudorange observations alone. The idea of smooth pseudorange by carrier phase is to combine phase (mm level) and code (m level) observations. In principle the more data are used in smoothing more accurate is the positioning, and no resolution ambiguity is necessary. The objective of this work is to explore the pseudorange smoothing technique showing its fundamental principle and its positioning accuracy. Observations from absolute positioning was smoothed with L1 alone and with both carriers phase (L1 and L2). The processed results showed more precision in positioning with pseudorange smoothed than original pseudorange from code. In the most part of experiments the pseudorange from smoothing process are more accurate and more precise than pseudorange from L1 smoothed and original code. In baseline mode results showed accuracy better than 1 meter using pseudorange smoothed.; Os resultados mais precisos no posicionamento GPS são alcançados no método de posicionamento relativo quando se utilizam observações da fase de batimento da onda portadora...

‣ CONTROLE DE QUALIDADE DO AJUSTAMENTO RECURSIVO DE OBSERVAÇÕES GPS EM LINHAS DE BASE CURTAS

MACHADO, WAGNER CARRUPT; MONICO, JOÃO FRANCISCO GALERA
Fonte: Universidade Federal do Paraná-UFPR Publicador: Universidade Federal do Paraná-UFPR
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:eu-repo/semantics/publishedVersion; Artigo Avaliado pelos Pares Formato: application/pdf
Publicado em 21/01/2005 Português
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O cálculo dos parâmetros envolvidos no processamento de dados GPS pode ser dividido em duas partes: estimação e controle de qualidade. Na estimação, o Método dos Mínimos Quadrados (MMQ) recursivo tornou-se uma solução bastante comum. O controle de qualidade se resume em verificar a consistência das observações em relação ao modelo matemático, identificando a presença de erros não modelados de modo que os mesmos sejam adaptados. No posicionamento relativo, em linhas de base curtas, esses erros podem ser, principalmente, multicaminho na pseudodistância e na fase de batimento da onda portadora, perdas de ciclo na fase e outros erros não modelados. Esse artigo apresenta uma comparação entre duas estratégias de controle de qualidade da estimação recursiva pelo MMQ em linhas de base curtas. Na primeira, utiliza-se um processo estatístico isolado de Detecção, Identificação e Adaptação (DIA) de erros não modelados. Na segunda estratégia emprega-se a Tripla Diferença (TD), para detectar e identificar perdas de ciclo de grande magnitude, em conjunto com o processo DIA. Uma linha de base curta foi processada utilizando-se as duas estratégias. Os resultados mostraram que a adoção da TD na identificação de perdas de ciclo de grande magnitude contribui no desempenho do processo de estimação e controle de qualidade. Quality control of recursive GPS data adjustment on short baselines Abstract GPS data processing can be divided in two steps: estimation and quality control. Recursive least square has often been the solution used for the estimation. The quality control is restricted to verify the relations between observation and mathematical model in order to identify no modeled errors...

‣ INTRODUÇÃO E APLICAÇÃO DA DILUIÇÃO DA PRECISÃO DAS AMBIGUIDADES GNSS – ADOP

MONICO, JOÃO FRANCISCO GALERA; UNESP; ROFATTO, VINICIUS FRANCISCO; UNESP; DE MENDONÇA, MARCO AURÉLIO MORAES
Fonte: Universidade Federal do Paraná-UFPR Publicador: Universidade Federal do Paraná-UFPR
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:eu-repo/semantics/publishedVersion; Artigo Avaliado pelos Pares Formato: application/pdf
Publicado em 06/06/2014 Português
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Diluição da precisão das ambiguidades GNSS, conhecida como ADOP (AmbiguityDilution of Precision), é o tópico principal deste artigo. Basicamente, o ADOP édefinido como uma medida escalar para avaliar a precisão das ambiguidades reais(float). Assim, entre as inúmeras possibilidades, a ADOP pode auxiliar na previsãodo comportamento de uma linha base ou de uma rede de receptores GNSS no quediz respeito ao problema de solução das ambiguidades envolvidas, quer seja emtempo real (instantânea), ou no modo pós-processado. A vantagem de utilizar agrandeza ADOP advém da possibilidade de extrair uma expressão analíticasimplificada, considerando os diversos fatores que afetam a resolução dasambiguidades. Além disso, essa grandeza traz informação a respeito da taxa desucesso de resolução das ambiguidades. As expressões utilizadas nesse artigo levamem consideração alguns fatores, como por exemplo, informações a priori daprecisão das medidas de fase da onda portadora e pseudodistância, número deestações e satélites, número de frequências disponíveis e o comportamento daatmosfera, considerando tanto a troposfera como a ionosfera. A partir dessasinformações, diversos cenários são factíveis de serem estabelecidos visando analisaro impacto de cada informação particular na resolução das ambiguidades. As análisesforam realizadas no contexto de algumas estações da rede GNSS-SP...

‣ Real Time Modeling of the Systematic Error in GPS Observables Due to Ionosphere; MODELAGEM EM TEMPO REAL DO ERRO SISTEMÁTICO DAS OBSERVÁVEIS GPS DEVIDO À IONOSFERA

DE AGUIAR, CLAUDINEI RODRIGUES; CAMARGO, PAULO DE OLIVEIRA
Fonte: Universidade Federal do Paraná-UFPR Publicador: Universidade Federal do Paraná-UFPR
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:eu-repo/semantics/publishedVersion; Artigo Avaliado pelos Pares Formato: application/pdf
Publicado em 23/06/2006 Português
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Single frequency GPS receivers have been many used in GPS surveys. Among the several applications, one can mention those that are to obtain the receiver's antenna coordinates in real time. One of the main error sources to these applications is the ionosphere systematic error. In the FCT/UNESP a regional ionosphere model (Mod_Ion) was developed. It has been implemented to execute after collecting of GPS data. At real time applications two improvements in the Mod_Ion were introduced, consisting of an alteration of the function of modeling and implementation of the Kalman Filter. The results of the experiments showed that the modifications were the most effective in the ionosphere systematic effect’s corrections, providing a improvement in the accuracy of point positioning, of 90,75%, in period of the highest ionosphere activity.; Os receptores GPS de uma freqüência são muito utilizados nos trabalhos de posicionamento com GPS. Dentre as diversas aplicações, pode-se citar aquelas em que é de interesse obter as coordenadas da antena do receptor em tempo real. Uma das maiores fontes de erro para estas aplicações é o efeito devido à ionosfera. No Departamento de Cartografia da FCT/UNESP foi desenvolvido o modelo da ionosfera (Mod_Ion) que está implementado para ser executado após a coleta dos dados GPS. Para aplicações em tempo real foram introduzidas duas melhorias no Mod_Ion...