Comparação de GPS L1 com transdutores de deslocamentos e acelerômetros em aplicações de monitoramento de pontes.

Abstract

The Department of Transportation of São Carlos Engineering School, Brazil, has been researching about deflections monitoring of large structures, mainly bridges, with Global Positioning System (GPS), since year 2000. This work had technical support from researches of the Timber Wood Laboratory of Sao Carlos Engineering School and researches of the Department of Geodesy and Geomatics Engineering from the University of New Brunswick, Canada. The experiments had the objective to compare the measurements of two geotechnical conventional instruments, displacement transducer and accelerometer, with L1 GPS receiver measurements. The evaluation with the displacement transducer was performed at a cable stayed timber bridge, measuring the amplitude and frequency of its dynamic displacements induced by the stepping of pedestrians. The comparison with the accelerometer consisted in applying a periodic vertical movement by means of an electro-mechanical device. GPS results were obtained by Phase Residual Method (PRM). As this method is not based on coordinate determination, it is very useful for measuring short-lived oscillations at millimeter level. The PRM is not susceptible to multipath-induced position errors (which can be up to several centimeters) and there are minimal satellite visibility constraints. By analyzing results with the different techniques, repeated tests results were obtained which indicate the precision and accuracy of GPS.O Departamento de Transportes da Escola de Engenharia de São Carlos, Brasil, tem desenvolvido pesquisas sobre monitoramento das deflexões de grandes estruturas, principalmente pontes, com o Sistema de Posicionamento Global (GPS), desde o ano de 2000. Este trabalho teve a colaboração de pesquisadores do Departamento de Madeiras da Escola de Engenharia de São Carlos e pesquisadores do Department of Geodesy and Geomatics Engineering da University of New Brunswick, Canadá. Os ensaios tiveram como objetivo comparar as medidas de dois instrumentos geotécnicos convencionais, transdutor de deslocamento e acelerômetro, com as medidas obtidas por meio de receptores GPS de uma freqüência, L1. A comparação com o transdutor de deslocamento foi realizada em uma passarela de madeira, medindo-se a amplitude e freqüência dos seus deslocamentos dinâmicos, induzidos pelo caminhar de pedestres. A comparação com o acelerômetro consistiu em aplicar um deslocamento periódico vertical nos instrumentos por meio de um oscilador eletromecânico. Os dados do GPS foram obtidos pelo Método dos Resíduos de Fase (MRF). Como este método não necessita do uso de coordenadas conhecidas é muito prático para medidas de oscilações de amplitude milimétrica. As análises dos resultados obtidos pelos diferentes instrumentos permitem indicar precisão e acurácia das medidas realizadas com o GPS

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