ESTRATÉGIA DE RESOLUÇÃO DE AMBIGÜIDADES

De acordo com BEUTLER et al. (2001) apud TEIXEIRA (2005) a precisão alcançada pelo posicionamento estático rápido, está diretamente relacionada ao sucesso da resolução das ambigüidades. No entanto, de um modo geral, para a escolha da estratégia de resolução de ambigüidades algumas questões devem ser observadas:

1. Existência de observações em ambas freqüências na fase de batimento da onda portadora;

2. Existência de código de boa qualidade em ambas freqüências;

3. Definição do comprimento da linha de base (distância entre o ponto de coordenada conhecida “base” e o ponto que se deseja determinar);

4. Tempo de rastreio.

Em casos onde existem disponíveis observações tanto da fase como do código de boa qualidade – em ambas freqüências, cujas linhas de base formadas sejam curtas (até 20km), com um tempo de rastreio pequeno (até 15 ou 20 minutos) – elementos intrínsecos ao posicionamento estático rápido – a literatura recomenda utilizar como estratégia para resolução de ambigüidades o algoritmo Fast Ambiguity Resolution Approach (FARA), o qual foi concebido para a rápida resolução de ambigüidades.

por (BEUTLER et al., 2001):

L4 = L1 - L2

que independente do efeito de não sincronismo dos relógios dos receptores, da órbita dos satélites e das coordenadas da estação. Esta combinação contém o atraso ionosférico e as ambigüidades iniciais da fase de batimento da onda portadora. No entanto, esta mesma combinação pode ser formada utilizando as observações de código (TEIXEIRA, 2005).

Em algumas aplicações é necessário que se disponha de coordenadas em tempo real, podendo-se citar a navegação, os sistemas de localização de veículos, serviços de buscas e salvamento, e, dentre outras, cita-se o uso na agricultura, onde muito se tem falado em agricultura de precisão. Pode-se ainda citar o desenvolvimento de mapas dinâmicos para navegação de veículos, conforme é mostrado por PUGLIESI et al. (2003, p. 361).

De acordo com TRIMBLE (2005, p. 1), em artigo sobre Agricultura de Precisão, sem a disponibilidade seletiva (SA3), o posicionamento com GPS pode ser obtido com precisão de aproximadamente 30 pés (10 metros), “para observações em tempo real e com receptores que operam a fase do código4”. Isto pode ser suficientemente preciso para algumas aplicações, mas não para outras. Segundo a mesma fonte, pode-se aumentar a precisão do posicionamento em tempo real, com o uso do método GPS Diferencial (DGPS).

Segundo ALCANTARA (2005), no método diferencial as correções, correções podem ser obtidas, por exemplo, por meio de DGPS radiobeacons5, de provedores de serviço diferencial por satélites comerciais (Ex.: Omnistar e Racal) e do Wide Area Augmentation System (WAAS), que está completamente operacional, para os Estados Unidos, desde 2002. Os serviços Omnistar, Racal e WAAS, são exemplos de técnicas denominadas por “Wide Area DGPS” (WADGPS) e possuem áreas de coberturas muito amplas. Nestes sistemas são instaladas algumas estações de referência, distantes entre si, e com as correções diferenciais nelas geradas, são modeladas matematicamente correções diferenciais para serem aplicadas em grandes áreas, as quais são dependentes da posição das estações usuárias.

Muitos dos receptores GPS mais simples, que usam a fase do código como observável, já a algum tempo, disponibilizam a opção de operação no modo DGPS e também possibilitam o uso do serviço WAAS.

No Brasil, cita-se o serviço DGPS, denominado por “Estações de Referência DGPS” (ERDGPS), da Marinha do Brasil, que transmite as correções diferenciais, empregando as portadoras de alguns dos radiofaróis marítimos, já existentes na costa do Brasil. O DGPS possui uma área de cobertura restrita, segundo PARKINSON e ENGE (1996, p. 4), e pode proporcionar precisão melhor do que 1m em um raio de até 50 km.

Alguns equipamentos destinados a agricultura, tais como tratores e colheitadeiras, já estão sendo comercializados com receptores GPS integrados, alguns desses receptores operando com a fase do código e outros que utilizam a fase do código suavizado pela portadora. Os fabricantes de equipamentos GPS estão desenvolvendo sistemas para atender a agricultura de precisão, os quais fazem uso do DGPS, a título de informação, cita-se o receptor AgGPS 124 (GPSCHINA, 2005) e o AgGPS 132 (TRL, 2005), que operam apenas L1, que podem ser acoplados a uma série de equipamentos

Sistemas de Produção Agropecuária - Ano 2008

acessórios, inclusive para operação no modo DGPS. STEMPFHUBER (2002, p. 94), apresenta um artigo onde é feita uma comparação do receptor AgGPS 132, com o Leica SR 530, com aplicação na Agricultura de precisão.

A utilização do DGPS necessita da instalação de uma estação de referência mas, com uma única estação de referência, a área de cobertura é restrita. Quando se necessita de cobertura para grandes áreas, é necessário instalar uma rede de estações de referência. Como exemplo, cita-se que na Alemanha existe um serviço DGPS, coordenado pela Satellite Positioning Service - SAPOS, ou, na língua original,

Satellitenpositionierungsdienst der deutschen Landsvermessung (traduzido: Serviço

Alemão de Posicionamento por Satélite) que disponibiliza uma rede de estações de referência com cobertura para todo o país. Segundo DERENBACH (2002, p. 19) apud ALCÂNTARA (2005), esta rede consiste em 240 estações de referência.

Para o Brasil existe um serviço mantido pela Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN), da Marinha do Brasil, denominado Estações de Referência DGPS (ERDGPS). Segundo a DHN (2002, p. 9.15) apud ALCÂNTARA (2005), este serviço destina-se à transmissão de sinais de correção diferencial, empregando as portadoras de alguns dos radiofaróis marítimos já existentes na costa do Brasil. Esta rede é composta por 10 estações de referência e disponibiliza as correções diferenciais gratuitamente. Os principais usuários desta rede são os navegantes marítimos, sendo possível, com algumas limitações, o emprego por veículos terrestres. O uso aeronáutico é recomendado com restrições.

As correções diferenciais são transmitidas segundo o padrão RTCM 104, versão 1.0 a 2.1. As freqüências das portadoras estão compreendidas no intervalo de 283,5 kHz a 325 kHz. São transmitidas as mensagens tipo 1, 2, 3, 6 e 9, a serem descritas na seção 2.5. A taxa de transmissão é de 100 bits/s e a mensagem tipo 1, leva até 6,6 s para ser concluída, cobrindo um máximo de 12 satélites. As demais mensagens são transmitidas em intervalos múltiplos deste valor, a saber:

?tipo 2 – a cada 15 mensagens tipo 1; ?tipo 3 – a cada 30 mensagens tipo 1; ?tipo 6 – a cada 30 mensagens tipo 1; ?tipo 16 – a cada 30 mensagens tipo 1.