Investigações sobre o impacto da modernização do GNSS no Posicionamento

Abstract

Com a inclusão de novos sinais nos satélites GPS e o advento do sistema Galileo, o posicionamento por satélite entrará em uma nova era, trazendo inovações tecnológicas e científicas, principalmente nas combinações entre diferentes sistemas. Logo, verifica-se a importância de analisar a qualidade dos novos sinais, quantificando suas contribuições na acurácia do posicionamento. Visando contribuir com essa demanda, este trabalho tem o intuito de dar continuidade às pesquisas no Brasil sobre a qualidade advinda da modernização do GNSS utilizando os novos sinais transmitidos pelos satélites. O GNSS engloba o GPS, o GLONASS, o Galileo, o SBAS, o Beidou e o LAAS. Entretanto, neste trabalho apenas os sistemas GPS, GLONASS e Galileo serão abordados. Com esses três sistemas é possível realizar combinações lineares para integrá-los no posicionamento por ponto e relativo. Alguns problemas nessa combinação foram detectados com indicações de soluções para os efeitos não modelados. No que concerne aos efeitos da ionosfera, uma combinação ion-free utilizando três freqüências foi apresentada, permitindo eliminar os efeitos de primeira e segunda ordem da ionosfera. Apresenta-se também uma revisão bibliográfica do estado da arte da solução da ambigüidade utilizando esses três sistemas. Além disso, foi realizado um experimento a fim de analisar a qualidade do novo sinal L2C. Nas análises, tal como esperado, os satélites modernizados apresentaram melhores resultados do que os satélites não modernizados. Como o sistema Galileo ainda não está operacional, foi implementado no software GPSeq a interoperabilidade dos sinais GPS e GLONASS e realizadas análises comparando tais sistemas no posicionamento relativo. Além disso, comparou-se os resultados do software GPSeq com softwares comerciais. Os resultados, em alguns momento...

With the addition of new signals in GPS satellites and the advent of Galileo system, the satellite positioning will start a new era, which will require technologic and scientific innovations mainly in combinations of these systems. Therefore, analyzing the new signal quality and quantifying their contribution in the positioning accuracy are very important. Thus, this research points out the importance of continuing investigations in Brazil about GNSS modernization using the new signals transmitted by the satellites. The GNSS include GPS, GLONASS, Galileo, SBAS, Beidou and LAAS. However, in this work only GPS, GLONASS and Galileo system are taken into account. In order to integrate these three systems it is possible to accomplish linear combinations in absolute and relative positioning. Some problems in these combinations were detected and solutions for the unmodeled effects were recommended. For the ionospheric effect, an ion-free combination using three frequencies was performed. This combination can eliminate the ionosphere effects of first and second order. In this paper a bibliographical revision of the ambiguity solution using three systems is accomplished. Furthermore, an experiment was carried out to analyze... (Complete abstract click electronic access below)