Uso de dados combinados multi-GNSS e sua contribuição para o posicionamento por ponto - Vieira, João Vitor Espinhosa [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Os GNSS (Global Navigation Satellite Systems) vem sendo cada vez mais empregados em diversas atividades que necessitam de estimativas de posição. Além de ser composto pelo sistema norte-americano GPS (Global Positioning System) e pelo russo GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), fazem parte ainda do GNSS o já declarado operacional BeiDou (BDS - BeiDou Navigation Satellite Demonstration System) e o europeu Galileo, que se encontra em fase final de implantação. Com a evolução desses sistemas tornou-se de interesse a utilização conjunta dos dados obtidos, melhorando a disponibilidade e acurácia do posicionamento. Ao longo dos anos, diversos métodos de posicionamento pelo GNSS surgiram, entre os quais pode ser citado o Posicionamento por Ponto (PP). Diversas são as fontes de erros envolvidas na estimação da posição pelo PP, tornando de extrema importância a correção, modelagem ou minimização destes erros. Nesse contexto, essa pesquisa buscou contribuir com o tema por meio da utilização de um software científico em desenvolvimento, que realiza o PP para os diferentes sistemas, possibilitando a investigação e avaliação dos benefícios do posicionamento multi-GNSS. Assim, na presente dissertação são apresentados os sistemas envolvidos no GNSS, os principais métodos de posicionamento, bem como a observável, erros e modelos matemáticos envolvidos no método PP. Dois experimentos foram realizados de modo a avaliar a acurácia do PP considerando os sistemas envolvidos no GNSS de forma autônoma e integrada, em estações do IGS (International GNSS Service) localizadas em diferentes latitudes, em dois períodos do ano de 2022 com atividade ionosférica distintas. Os resultados do experimento evidenciaram os benefícios do posicionamento multi-GNSS na estimativa da posição, com uma melhoria média de 23,76% em relação aos outros sistemas utilizados de forma autônoma. A combinação GPS e Galileo apresentou melhores resultados que a combinação multi-GNSS em 19,12% das estações selecionadas. Os piores resultados foram obtidos para o sistema BeiDou no mês de outubro, em estações presentes na região equatorial da ionosfera. Em contrapartida, os resultados mais promissores foram atingidos ao utilizar a combinação multi-GNSS durante o mês de junho, especialmente em regiões de elevadas latitudes.

The Global Navigation Satellite Systems (GNSS) have been increasingly employed in various activities requiring position estimates. In addition to comprising the North American system GPS (Global Positioning System) and the Russian GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), the GNSS also includes the operational BeiDou (BDS - BeiDou Navigation Satellite Demonstration System) and the European Galileo, which is in its final implementation phase. With the evolution of these systems, there has been a growing interest in the joint use of the obtained data to improve the availability and accuracy of positioning. Over the years, various GNSS positioning methods have emerged, one of which is Point Positioning (PP). There are several sources of errors involved in PP position estimation, making it crucial to correct, model, or minimize these errors. In this context, this research aimed to contribute to the topic by using a developing scientific software that performs PP for different systems, allowing the investigation and evaluation of the benefits of multi-GNSS positioning. Thus, this dissertation presents the systems involved in GNSS, the main positioning methods, as well as the observables, errors, and mathematical models involved in the PP method. Two experiments were conducted to evaluate the accuracy of PP considering the GNSS systems autonomously and integratively, at International GNSS Service (IGS) stations located at different latitudes during two periods in the year 2022 with distinct ionospheric activity. The experiment results highlighted the benefits of multi-GNSS positioning in position estimation, with an average improvement of 23.76% compared to other autonomously used systems. The GPS and Galileo combination presented better results than the multi-GNSS combination in 19.12% of the selected stations. The worst results were obtained for the BeiDou system in October, in stations located in the equatorial region of the ionosphere. In contrast, the most promising results were achieved when using the multi-GNSS combination during June, especially in regions of high latitudes.
Use of combined multi-GNSS data and its contribution to point positioning
Keywords: Posicionamento por ponto; Posicionamento multi-GNSS; Ionosfera; Point positioning; Multi-GNSS positioning; Ionosphere