Gerando a VRS sem Solucionar as Ambigüidades

Essa seção descreve aspectos relacionados com a implementação dos

modelos utilizados para gerar a VRS sem solucionar as ambigüidades entre as estações de

referência da rede.

5.1.4.1. Atraso Troposférico

A estimativa do atraso troposférico é uma etapa muito importante no cálculo

da VRS. No sistema desenvolvido nessa pesquisa, dois métodos podem ser utilizados: a

modelagem dinâmica (modelo de PNT) e o modelo de Hopfield. Além disso, também foi

implementada uma função de mapeamento para transformar o erro devido à troposfera para a

direção receptor-satélite. Portanto, nessa seção são abordados os principais aspectos inerentes

à implementação desses tópicos.

5.1.4.1.1. Modelagem Dinâmica da Troposfera

Como exposto na seção 3.2.2, os dados do ZTD fornecidos pela modelagem

dinâmica estão disponíveis na página do CPTEC/INPE no site:

http://satelite.cptec.inpe.br/zenital/. Na página, na época em que os experimentos foram

realizados, encontrava-se um mapa da América do Sul dividido em uma malha. Bastava clicar

em um dos elementos da malha para obter o arquivo do ZTD. O anexo 1 mostra um exemplo

de arquivo gerado para o dia 19/05/05 para a componente hidrostática. Nos arquivos, os

atrasos troposféricos eram dispostos em uma grade regular com previsões de até 66 h. Como

pode ser observado, os arquivos do atraso troposférico podem ser utilizados em tempo real.

No entanto, ainda não existe a possibilidade de utilizá-los em tempo real devido à parte

operacional. Portanto, nesse trabalho, são realizadas apenas simulações.

No tocante a implementação, primeiramente foi realizada a leitura do

arquivo de atraso troposférico, com o objetivo de armazenar os atrasos dos 4 pontos da grade

que circundam a posição desejada. No entanto, como no arquivo são disponibilizados dados

de 6 em 6 h, foi realizada uma interpolação linear para determinar os 4 pontos no instante

desejado. Posteriormente foi calculado o atraso troposférico na posição desejada através da

interpolação bi-linear. Esse procedimento foi realizado para as componentes úmida e

hidrostática.

5.1.4.1.2. Modelo de Hopfield

O modelo de Hopfield, descrito na seção 3.2.1, também foi implementado.

Por se tratar de um modelo padrão muito utilizado pela comunidade científica, esse método

foi implementado, principalmente, com o objetivo de comparar com a modelagem dinâmica.

As comparações podem ser vistas na seção 3.2.3 e no capítulo 7.

5.1.4.1.3. Função de Mapeamento

Depois de obter o ZTD com a modelagem dinâmica ou com o modelo de

Hopfield, é necessário utilizar uma função de mapeamento para determinar o atraso

troposférico na direção receptor-satélite. A função de mapeamento de Niell, descrita na seção

3.2.4.1, foi utilizada para tal fim.

5.1.4.2. Efeito Ionosférico

A atenuação dos efeitos ionosféricos é um tema muito relevante quando se

fala em posicionamento baseado em redes de estações de referência. Nessa pesquisa, o erro

devido à ionosfera é calculado de duas formas: através dos mapas globais da ionosfera e do

Mod_Ion_FK.

5.1.4.2.1. Mapas Globais da Ionosfera

Para utilizar os mapas globais da ionosfera no formato IONEX, disponíveis

no site ftp://igs.ensg.ign.fr/pub/igs/iono/, primeiramente foi necessário realizar a leitura dos

mesmos. Os arquivos IONEX, assim como os RINEX, têm um formato específico. Esse

formato é descrito em Shaer, Gurtner e Feltens (1998), disponível em

ftp://igscb.jpl.nasa.gov/pub/data/format/. Após a leitura, foram armazenados os valores do

TEC para os 4 pontos da grade que circundam a posição do usuário, utilizando uma

interpolação linear para trazer o TEC para o horário desejado. Posteriormente, foi utilizada a

interpolação bi-linear para calcular o TEC na posição desejada. Finalizando, foi empregada a

função de mapeamento geométrica padrão (seção 3.1.3.1) para obter o valor do TEC na

direção receptor-satélite.

É necessário ressaltar que utilizando os mapas globais da ionosfera é

possível gerar a VRS apenas no modo pós processado, visto que esses mapas não estão

disponíveis em tempo real na internet.

Além disso, cabe acrescentar que diversos testes foram realizados com os

MGI, mas como não foram encontradas melhorias na geração da VRS, os resultados

apresentados na tese não contemplam esse tema.

5.1.4.2.2. Mod_Ion_FK

Como descrito na seção 3.1.1, existe a possibilidade de se utilizar o

Mod_Ion no modo pós processado, ou o Mod_Ion em tempo real, denominado Mod_Ion_FK.

Nessa pesquisa, foi utilizado o Mod_Ion_FK com a série de Fourier de 19 coeficientes e o

processo aleatório de predição Gauss-Markov, que proporcionou os melhores resultados nos

experimentos realizados por Aguiar (2005).

Primeiramente foi necessário processar os dados das estações de referência

da rede no Mod_Ion_FK e assim obter um arquivo com os dados do efeito ionosférico. Nesse

arquivo, o efeito ionosférico já é obtido na direção receptor-satélite. Portanto, bastou realizar

a leitura dos arquivos disponibilizados pelo Mod_Ion_FK para utilizar na geração da VRS.

5.1.4.3. VRS

Como descrito na Tabela 2 existem várias possibilidades que podem ser

utilizadas para gerar a VRS. Após o usuário selecionar uma dessas opções, é gerado um

arquivo no formato RINEX com as observáveis L1, L2, C1 e P2. Para tanto, foi implementada

uma rotina seguindo o padrão do formato RINEX descrito em Gurtner (2002), disponível em

ftp://igscb.jpl.nasa.gov/pub/data/format/.

Dessa forma, o usuário pode utilizar essa VRS como se fosse de uma

estação de referência real. Visando avaliar esse procedimento foram realizados testes com a

VRS gerada. Testes estes executados com simulação, nada foi feito de fato em tempo real. Os

resultados são apresentados nos capítulos 6 e 7.