Modelo ionosférico regional aplicado ao Sistema de Posicionamento Global – GPS

Abstract

The positioning of points with the GPS system has become an important tool used in many different areas of knowledge. However, in some situations, the demand for great accuracies has caused the inconvenience of high cost when dual frequency receptors are purchased. Even with technological advances, the ionosphere is one of the error sources that affect the positioning of points. For users that have dual frequency equipments, this error is modeled with great efficiency through the processing of data with iono free solution. In Brazil, most users have equipments that gather information from the C/A code only, and/or from the C/A code and carrier L1. In this case, a few models are used, like the Klobuchar’s for example, with error reduction for absolute positioning of 50%, approximately. For relative positioning, with bases further than 20 km, the use of this model is not the most appropriate. In this context, this work consists in the development of a method that can model the ionospherical delay with a second degree polynomial, based on sequential adjustment of observations. The necessary information for this modeling was taken from GPS stations of the Brazilian Network for Continuous Monitoring - RBMC. Evenly, with Single Point Positioning, it has been proved that the offered model has lead to a positional error reduction of near 65% if compared to the processing without the use of any ionospherical model. Key words: Regional model, ionosphere, sequential adjustment, GPS.O posicionamento de pontos com o sistema GPS é uma ferramenta importante e aplicável nas mais diferentes áreas do conhecimento. No entanto, em algumas situações, a exigência de informações mais precisas e exatas levou à aquisição de receptores de dupla freqüência, que elevam os custos. Mesmo com os avanços tecnológicos, a ionosfera é uma das fontes de erro que mais afetam o posicionamento de pontos. Para os usuários que possuem equipamentos de dupla freqüência, este erro é modelado com grande eficiência por meio do processamento de dados com solução iono free. No Brasil, a maioria dos usuários possui equipamentos que captam informações apenas do código C/A e/ou código C/A e portadora L1. Neste caso, se faz uso de alguns modelos, como por exemplo, o de Klobuchar, com redução do erro nos posicionamentos absolutos de, aproximadamente, 50%. Contudo, nos posicionamentos relativos, com bases superiores a 20 km, a utilização deste modelo não é a mais indicada. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um método que possibilita modelar o atraso ionosférico por meio de um polinômio do segundo grau, baseado no ajustamento seqüencial das observações. As informações necessárias para esta modelagem são as fornecidas pelas estações GPS da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo - RBMC. Horizontalmente, por meio do método de posicionamento Single Point comprovou-se que o modelo proposto proporcionou uma redução no erro posicional de aproximadamente 65%, quando comparado com o processamento sem a utilização de nenhum modelo ionosférico. Palavras-chave: Modelo regional, ionosfera, ajustamento seqüencial, GPS

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