Análise comparativa de diferentes modelos troposféricos para rtk em rede usando o conceito de estação de referência virtual

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Adeliton da Fonseca de
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/31786
Resumo: Orientador : Prof. Dr. Luiz Danilo Damasceno Ferreira
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spelling Ferreira, Luiz Danilo Damasceno, 1944-Alves, Daniele Barroca MarraUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências da Terra. Programa de Pós-Graduação em Ciências GeodésicasOliveira, Adeliton da Fonseca de2024-02-05T18:46:59Z2024-02-05T18:46:59Z2013https://hdl.handle.net/1884/31786Orientador : Prof. Dr. Luiz Danilo Damasceno FerreiraCoorientadora : Profª. Drª. Daniele Barroca Marra AlvesDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 26/04/2013Bibliografia: f. 156-163Resumo: Dentre os principais erros dependentes da distância, depois da ionosfera, a troposfera é a maior fonte de erros nas observáveis GNSS (Global Navigation Satellite Systems). O sinal emitido pela antena do satélite ao passar por essa camada sofre refração, o que acarreta mais tempo para o mesmo chegar até a antena do receptor GPS. O Atraso Zenital Total (ZTD), subdividido nas componentes úmida (ZWD) e hidrostática (ZHD), pode atingir magnitude de até 0,35 m e 2,3 m respectivamente, podendo aumentar dez vezes próximo ao horizonte. Utilizando dados de múltiplas estações de referência é possível obter acuracidade a nível centimétrico. Além disso, esses dados possibilitam a modelagem dos erros espacialmente correlacionados (ionosfera, troposfera e erro de órbita). Dentre os diversos métodos atualmente desenvolvidos para formular correções a partir de dados de estações de referência, merece destaque a VRS (Virtual Reference Station). No conceito de VRS, os dados de uma estação base que não existe fisicamente são gerados nas proximidades do usuário. Nessa pesquisa o objetivo era atuar na modelagem da troposfera. Assim, para atenuar tal efeito empregou-se o modelo empírico de Hopfield e os modelos dinâmicos de PNT (Previsão Numérica de Tempo) desenvolvidos em centros de pesquisa como o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). Com base nos modelos troposféricos existentes, buscou-se avaliar o comportamento do EMQ (Erro Médio Quadrático) nas coordenadas finais das VRSs geradas. Nos modelos foram utilizadas as funções de mapeamento de Niell e VMF1 (Vienna Mapping Function 1). Assim, no primeiro experimento foram realizados testes comparativos nas quatro estações do ano com os modelos dinâmicos PNT/ECMWF e PNT/INPE, além do modelo teórico de Hopfield. É importante destacar que a função de mapeamento VMF1 foi implementada e testada para os diferentes modelos citados. Na análise de qualidade dos dados da VRS foi utilizado o método de PP (Posicionamento por Ponto) e PPP (Posicionamento por Ponto Preciso), com o quais foi possível analisar a qualidade dos dados da VRS. No método de PP verificou-se que a diferença entre os modelos de Hopfield e PNT/ECMWF atingiu magnitude de 6,8% com dados de 24 horas. Já no PPP, foram obtidas diferenças médias entre os modelos de Hopfield e PNT/INPE, de 15,47% utilizando 24 horas de dados. Em um segundo experimento avaliou-se a qualidade dos dados das VRS, a partir da variação do comprimento da linha de base entre a estação base da rede e a posição da VRS. Constatou-se que para menores distâncias entre a estação base e a posição da VRS melhores valores de EMQ são obtidos.Abstract: Among the distance dependent errors, after the ionosphere, the troposphere is the largest error source in GNSS (Global Navigation Satellite Systems) observables. When the signal emitted by antenna satellite cross this layer is subjected to refraction, which causes a delay. The Zenith Total Delay (ZTD) is subdivided into wet (ZWD) and hydrostatic (ZHD) components, they can get a magnitude of 0.35 m and 2.3 m respectively, which can increase ten times close to horizon. Using data from multiple reference stations is possible to obtain centimeter-level accuracy. The advantage of this methodology is the possibility of modeling the spatially correlated errors (ionosphere, troposphere and orbit error). Among the various methods currently developed to make corrections from the reference station data, the VRS (Virtual Reference Station) has been very used. Using the VRS concept data from a base station that does not physically exist are generated near to the user. In this research, the goal is the troposphere modeling. In this sense, we used the Hopfield empirical model and dynamic models of PNT (Numerical Weather Prediction) developed at research centers like INPE (National Institute for Space Research) and ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). Based on existing tropospheric models, we try to evaluate the RMS (Root Mean Square) behavior in the final VRSs coordinates. We used Niell and VMF1 (Vienna Mapping Function 1) mapping functions. In the first experiment were conducted comparative tests in four seasons with PNT/ECMWF and PNT/INPE dynamic models and Hopfield theoretical model. VMF1 mapping function was implemented and tested for the different mentioned models. In order to analyze the VRS data quality it was used the PP (Point Positioning) and PPP (Precise Point Positioning) methods. In PP was found a difference between Hopfield and PNT/ECMWF models of 6.8% considering 24h of data. Concerning PPP it was obtained mean differences between PNT/INPE and Hopfield models of 15.47% using 24 hours of data. In a second experiment, it was evaluated the VRS data quality under baseline variation (modification of baseline length between the network base station and the VRS position). It was found that for smaller distances between the base station and VRS position better RMS values are obtained.177 f. : il.application/pdfDisponível em formato digitalSistema de Posicionamento GlobalPesquisa geodesicaTroposferaGeodésiaAnálise comparativa de diferentes modelos troposféricos para rtk em rede usando o conceito de estação de referência virtualinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - ADELITON DA FONSECA DE OLIVEIRA.pdfapplication/pdf4715231https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/31786/1/R%20-%20D%20-%20ADELITON%20DA%20FONSECA%20DE%20OLIVEIRA.pdf15e06ecb0e8114c8193f0adbe99dfe52MD51open accessTEXTR - D - ADELITON DA FONSECA DE OLIVEIRA.pdf.txtExtracted Texttext/plain299957https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/31786/2/R%20-%20D%20-%20ADELITON%20DA%20FONSECA%20DE%20OLIVEIRA.pdf.txt2e370dd610d4a4145ea57baa07bb2b4eMD52open accessTHUMBNAILR - D - ADELITON DA FONSECA DE OLIVEIRA.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1200https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/31786/3/R%20-%20D%20-%20ADELITON%20DA%20FONSECA%20DE%20OLIVEIRA.pdf.jpge5066d0a10f8c6e5a2e275fdebcd0259MD53open access1884/317862024-02-05 15:46:59.593open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/31786Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-02-05T18:46:59Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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