Análise da integração GPS/GLONASS para posicionamento sob efeito de cintilação ionosférica

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Jerez, Gabriel Oliveira [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Posicionamento; GPS/GLONASS; Cintilação ionosférica; Positioning; Ionospheric scintillation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/150286

Com o desenvolvimento dos sistemas globais de navegação por satélite as atividades que envolvem posicionamento passaram por uma revolução. Os pioneiros, GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System) e GPS (Global Positioning System), são atualmente os principais sistemas, e únicos com constelação completa. A utilização combinada de dados GPS e GLONASS passou por uma perda de interesse no final da década de noventa devido à rápida degradação que o GLONASS sofreu. Porém, em 2001 teve início um plano de restabelecimento do sistema que em 2011 voltou a contar com constelação completa de 24 satélites e cobertura global. O GLONASS passa ainda por um processo de modernização, com novas gerações de satélites sendo desenvolvidas, refinamentos dos sistemas de tempo e referência e novas estações de controle sendo instaladas. Além do uso de dados combinados, outros fatores que influenciam a qualidade do posicionamento são os métodos empregados e os erros aos quais os sinais transmitidos estão sujeitos. Nas metodologias de integração devem constar as diferenças de estrutura dos sistemas, sendo as principais, para este caso, os sistemas de referência, sistemas de tempo e a tecnologia relacionada às frequências. Em relação aos erros, a ionosfera é uma importante fonte, principalmente para usuários de receptores de apenas uma frequência. Ela exige atenção especial, pois além de degradar a acurácia do posicionamento há uma grande dependência entre perdas do sinal e irregularidades ionosféricas, como a cintilação ionosférica. Na presente pesquisa buscou-se analisar as melhorias apresentadas no posicionamento utilizando dados combinados GPS/GLONASS sob efeito de cintilação ionosférica, avaliar a influência da cintilação nos sinais GLONASS e realizar um estudo da estrutura do sistema. Foram realizados três experimentos, relacionados à aplicação do PPP (Posicionamento por Ponto Preciso), do posicionamento relativo estático e do posicionamento em redes (especificamente no conceito de VRS – Virtual Reference Station). Para possibilitar o posicionamento em redes foi adaptada a ferramenta VRS-UNESP, para permitir a geração de bases virtuais com dados GLONASS ou GPS/GLONASS. Para as três metodologias foram selecionadas estações em três regiões do Brasil com comportamentos ionosféricos distintos visando possibilitar também a análise do efeito da cintilação. Para isso foram escolhidas regiões próximas ao equador geomagnético, próximas a área afetada pelo efeito fonte e ao sul do país, onde se tem menor influência da ionosfera. Para o PPP considerando-se todos os casos, independente da configuração, houve melhoria em 92,28% dos dias com o uso de dados GPS e GLONASS. Para o posicionamento relativo os resultados obtidos foram mais irregulares que para o PPP, sendo que a melhoria ocorreu em 69,18% dos casos. Os dados virtuais foram processados de maneira análoga ao experimento com PPP, obtendo melhoria em 100% os casos analisados ao se utilizar dados GPS e GLONASS.