XXXI Congresso de Iniciação Científica
Influência da cintilação ionosférica na qualidade do posicionamento GNSS em diferentes regiões do Brasil.
Bruno Parreira da Silva, Prof.ª Drª Daniele Barroca Marra Alves, Gabriel Oliveira Jerez, Campus Presidente Prudente, FCT – Faculdade de Ciências e Tecnologia, Engenharia Cartográfica e de Agrimensura, brunoparreiradasilva@gmail.com, CNPq - PIBIC.
Palavras Chave: GNSS, Cintilação Ionosférica, Erro Médio Quadrático (EMQ).
Introdução
A ionosfera é uma camada da superfície terrestre composta por elétrons e íons, sendo uma das principais fontes de erros para o posicionamento pelo GNSS (Global Navigation Satelite System). A influência da ionosfera é relacionada a diversos fatores, como: estações do ano, localização geográfica e atividade solar. Um dos efeitos causados é a cintilação ionosférica, que consiste em flutuações da amplitude ou fase da onda de rádio, podendo resultar em alguns casos na perda do sinal1, inviabilizando o posicionamento. Dentre os diversos métodos de posicionamento GNSS existentes destaca-se o PPP (Posicionamento por Ponto Preciso), que apresenta a vantagem de poder ser realizado utilizando apenas um receptor, de simples ou multi-frequência 2.
Objetivo
Esse trabalho tem como objetivo verificar a influência da cintilação ionosférica na qualidade do posicionamento por ponto preciso em diferentes regiões do Brasil.
Material e Métodos
Os dados utilizados são das estações da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo dos Sistemas GNSS): SAVO (Salvador – BA), PPTE (Presidente Prudente – SP) e POAL (Porto Alegre – RS); e da Rede CIGALA/CALIBRA (Concept for Ionospheric Scintilation Mitigation for Professional GNSS in Latin America/Countering GNSS high Accuracy applications Limitations due to Ionospheric disturbances in Brazil): UFBA (Salvador – BA), PRU2 (Presidente Prudente – SP) e POAL (Porto Alegre – RS). O tempo de coleta de dados foi de 2 horas, com início às 0h TU (Tempo Universal). Os dias selecionados foram 04 a 06/06 e 28 a 30/10 de 2014. Para o processamento dos dados foi utilizado o software RTKLIB (http://www.rtklib.com/). O EMQ (Erro Médio Quadrático) foi calculado a partir das discrepâncias entre os valores obtidos nos processamentos a partir das coordenadas oficiais das estações atualizadas para a época dos dados utilizados e dos desvios padrões fornecidos pelo software. Foi utilizado o S4 (Índice de Cintilação
Ionosférica) para analisar a relação com os EMQs obtidos no PPP.
Resultados e Discussão
A Figura 1 apresenta os valores do EMQ calculados ao utilizar o PPP Estático.
Figura 1. EMQ das Estações no PPP Estações Estático (00h – 02h)
Ao comparar os valores do EMQ com os gráficos do S4 foi observado que os resultados foram maiores no mês de outubro, pelo fato da atividade ionosférica ser mais intensa nesse período, sendo compatíveis com os resultados do EMQ. Entre as estações analisadas, SAVO, na média, foi a mais afetada, o que pode estar relacionado com a sua localização (latitude geomagnética de ≈15º). PPTE teve um resultado maior do EMQ em relação à POAL, o que era esperado pelo fato de ser influenciada pelo efeito fonte, enquanto POAL está localizada em uma região menos intensa de influências ionosféricas. No dia 28/10 houve um aumento no EMQ em todas as estações, por se tratar de um dia com elevados valores em todas as estações isso pode indicar que o erro está relacionado a outras causas.
Conclusões
Os resultados mostraram a relação entre os índices de cintilação e os erros obtidos no posicionamento, sendo maior no mês de outubro, com as estações SAVO e PPTE, as mais afetadas. Os resultados também indicaram que a localização é um fator relevante nos erros obtidos no posicionamento.
Agradecimentos
Ao CNPq - PIBIC pelo financiamento dessa pesquisa.
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1 WEBSTER, I. A Regional Model for Prediction of Ionospheric Delay For Single Frequency Users of the Global Positioning System. New Brunswick. Thesis, Department of Surveying Engineering, University of New Brunswick. 1993.
2 MONICO, J. F. G. Posicionamento pelo GNSS: Fundamentos, Definição e Aplicação. 2 ed. São Paulo: Editora UNESP, 2008. 476p
