Posicionamento GPS utilizando o conceito de estação virtual

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

O uso de múltiplas estações de referência, ao invés do método que utiliza uma única linha de base, tem recebido significante atenção da comunidade científica e usuária que utiliza o GPS. Utilizando múltiplas estações de referência pode-se obter posicionamento de alta acurácia em uma ampla área de cobertura, além do ganho em confiabilidade, disponibilidade e integridade do serviço. Além disso, usando este conceito é possível modelar os efeitos atmosféricos (refração troposférica e efeito ionosférico). Outra questão importante diz respeito às formas de transmissão das correções geradas pela rede para o usuário. Existem algumas possibilidades para esse fim. Dentre elas, o uso do conceito de Virtual Reference Station (VRS) tem se mostrado muito eficiente. No conceito de VRS, uma estação base é gerada nas proximidades do receptor móvel (usuário). Assim, o usuário tem a possibilidade de utilizar um receptor de simples freqüência para realizar o posicionamento com uma linha de base curta. Para testar esse método de posicionamento, um sistema foi desenvolvido nessa pesquisa. Nesse sistema existem algumas possibilidades para a geração da VRS: com e sem solução das ambigüidades. No que concerne a VRS gerada sem solução das ambigüidades, o sistema tem algumas opções disponíveis. Em relação à troposfera, é possível utilizar o modelo padrão de Hopfield ou o modelo dinâmico, onde as predições do atraso zenital troposférico (Zenithal Troposferic Delay – ZTD) são obtidas de um modelo de Previsão Numérica do Tempo (PNT). No modelo dinâmico o procedimento utilizado para calcular os valores do ZTD, através do modelo de PNT, foi desenvolvido por pesquisadores da UNESP e CPTEC-INPE (Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), e está disponível online para todo o território sul americano...

The use of multiple reference stations instead of the standard single baseline approach has been receiving significant attention from the scientific and user GPS community. Using multiple reference stations one can obtain higher positioning accuracy in a larger coverage area, in addition to the gain in reliability, availability and integrity of the service. Besides, using this concept it is possible to model the atmospheric effects (troposphere refraction and ionosphere effect). Another important question concerning this topic is related to the transmission of the network corrections to the users. There are some possibilities for this and an efficient one is the Virtual Reference Station (VRS) concept. In this concept, a base station is generated near the rover receiver (user). This provides a short baseline and the user has the possibility of using a single frequency receiver to accomplish the positioning. In order to test this method of positioning, a system was developed in this research. In this system there are some possibilities to generate the VRS: with and without the ambiguity resolution. Concerning the generated VRS without fixing the ambiguities, the system has some available options. In relation to the troposphere it is possible to use the Hopfield standard model or a dynamic one, where the zenithal tropospheric delay (ZTD) predictions are obtained from a model of Numerical Weather Prediction (NWP). In the last one the procedure used to compute ZTD values from NWP was jointly developed by UNESP and CPTEC-INPE (Center for Weather Forecasting and Climate Studies - National Institute for Space Research), and it is available online for all South America territory. In both cases the Niell mapping function was used. Concerning the ionospheric effects, the Mod_Ion_FK model, developed at UNESP, has been used. Mod_Ion_FK uses the network station data to generate ionospheric parameters... (Complete abstract, click electronic access below)