Detecção e correção de perdas de ciclos para dados GPS de tripla frequência

Autor(es)

Caio Henrique Chrisóstomo Mendonça

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Presidente Prudente. 2019-08-19.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências e Tecnologia. Presidente Prudente
• Data de defesa: 2019-04-26
• Orientador: Daniele Barroca Marra Alves

Resumo

A observável fase da onda portadora é utilizada quando se deseja obter alta acurácia no posicionamento por sistemas globais de navegação por satélite. Mas, esta observável pode sofrer perdas de ciclos durante o rastreamento do sinal. Uma perda de ciclo é uma descontinuidade de um número inteiro de ciclos na fase da onda portadora, causada por uma perda temporária de rastreamento do sinal pelo receptor. Assim, as perdas de ciclos devem ser detectadas e corrigidas para que se obtenha posicionamento acurado. Diversos métodos foram desenvolvidos com esse objetivo. Algo que também vem sendo amplamente estudado é a detecção das perdas de ciclos nos novos sinais GPS. O advento da terceira frequência disponibilizada a partir da modernização do GPS também deve ser explorado. Na presente pesquisa buscou-se estudar os diferentes métodos de detecção e correção de perdas de ciclos e implementar o mais adequado para o posicionamento de alta acurácia no Brasil. Foram selecionadas duas metodologias para fim de detecção e correção, sendo a primeira baseada no método das triplas diferenças (TD) clássico e a segunda baseada no método de sequência de combinações lineares. Além disso, foi proposta uma terceira metodologia para melhoria do método das TD. Foram realizados dois experimentos, sendo o primeiro realizado com dados simulados e o segundo com dados reais em período de alta atividade ionosférica, e para ambos os casos foram considerados dois cenários: linha de base curta e linha de base longa. Para dados simulados, em linha de base curta, o método TD clássico, o método TD proposto e o método das sequências de combinações lineares apresentaram 100%, 99,91% e 100% de acerto na detecção, resultando em 99,91%, 99,88% e 100% de acerto na correção das perdas de ciclos, respectivamente. Para linha de base longa, com dados simulados, obteve-se 31,37%, 63,79% e 100% de acerto na detecção, resultando em 49,45%, 95,32% e 100% de acerto na correção das perdas de ciclos quando utilizado o método TD clássico, o método TD proposto e o método das sequências de combinações lineares, respectivamente. No segundo experimento, conduzido com dados reais foi possível avaliar somente a melhoria no posicionamento, sendo esta para linha de base curta, de 81,71%, 67,08% e 10,79% para o método TD clássico, o método TD proposto e o método das sequências de combinações lineares, respectivamente. Em linha de base longa, após correção, o método TD clássico obteve piora de 12,18%, o método TD proposto proporcionou melhoria de 40,63%, enquanto o método das combinações lineares não apresentou melhoria. (AU)

• Processo FAPESP: 16/26000-5 - Detecção e correção de perdas de ciclos para dados GPS de tripla frequência
• Beneficiário: Caio Henrique Chrisóstomo Mendonça
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado