Posicionamento por Ponto multi-GNSS: análise dos sistemas, sinais e modelos ionosféricos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Setti Júnior, Paulo de Tarso
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/182130
Resumo: Os GNSS (Global Navigation Satellite Systems) têm sido cada vez mais empregado em atividades que necessitam de estimativas de posição. Além do difundido sistema norte-americano GPS (Global Positioning System), orbitam a Terra satélites de outros três sistemas similares: o GLONASS, desenvolvido pela antiga União Soviética e que se encontra com constelação completa, o europeu Galileo e o chinês BDS, os dois últimos em fase de implantação e com previsão de dispor de constelação completa em 2020. Nas mensagens de navegação, os sistemas GPS e Galileo enviam também parâmetros para correção do atraso ionosférico a nível global, os quais são utilizados nos modelos de Klobuchar e NeQuick G, respectivamente. A tendência é que esses quatro sistemas funcionem em conjunto a nível de usuário, melhorando a disponibilidade e acuracidade do posicionamento. Na presente pesquisa avaliou-se a acurácia do Posicionamento por Ponto com uso de pseudodistância e efemérides precisas considerando os sistemas e frequências de forma separada, bem como o seu uso integrado no posicionamento denominado multi-GNSS. Além disso, o desempenho dos modelos de Klobuchar e NeQuick G na região brasileira e a nível global foram analisados. Três experimentos foram realizados; no primeiro deles, verificou-se que o posicionamento multi-GNSS em relação ao posicionamento GPS pode apresentar uma melhoria de aproximadamente 11% em ambientes desobstruídos e de até 60% em ambientes com alto grau de obstrução. Verificou-se que a taxa de melhoria está diretamente ligada ao nível de multicaminho da estação (correlação de 0,74). Com base nos resultados obtidos no segundo e terceiro experimentos, que avaliaram o desempenho dos modelos de Klobuchar e NeQuick G, verificou-se que estes apresentam um erro relativo a nível global de aproximadamente 49 e 40%, respectivamente. O uso do modelo de Klobuchar é recomendado para períodos e regiões de alta atividade ionosférica, uma vez que o atraso ionosférico é normalmente superestimado. O modelo NeQuick G, por outro lado, é recomendado para regiões e períodos de baixa atividade ionosférica, uma vez que o atraso ionosférico é normalmente subestimado.
id UNSP_3233fb70040daa6959bc5b36ec2723eb
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/182130
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Posicionamento por Ponto multi-GNSS: análise dos sistemas, sinais e modelos ionosféricosMulti-GNSS Point Positioning: systems, signals and ionospheric models analysisPosicionamento por PontoPosicionamento multi-GNSSNeQuick GKlobucharPoint PositioningMulti-GNSS positioningOs GNSS (Global Navigation Satellite Systems) têm sido cada vez mais empregado em atividades que necessitam de estimativas de posição. Além do difundido sistema norte-americano GPS (Global Positioning System), orbitam a Terra satélites de outros três sistemas similares: o GLONASS, desenvolvido pela antiga União Soviética e que se encontra com constelação completa, o europeu Galileo e o chinês BDS, os dois últimos em fase de implantação e com previsão de dispor de constelação completa em 2020. Nas mensagens de navegação, os sistemas GPS e Galileo enviam também parâmetros para correção do atraso ionosférico a nível global, os quais são utilizados nos modelos de Klobuchar e NeQuick G, respectivamente. A tendência é que esses quatro sistemas funcionem em conjunto a nível de usuário, melhorando a disponibilidade e acuracidade do posicionamento. Na presente pesquisa avaliou-se a acurácia do Posicionamento por Ponto com uso de pseudodistância e efemérides precisas considerando os sistemas e frequências de forma separada, bem como o seu uso integrado no posicionamento denominado multi-GNSS. Além disso, o desempenho dos modelos de Klobuchar e NeQuick G na região brasileira e a nível global foram analisados. Três experimentos foram realizados; no primeiro deles, verificou-se que o posicionamento multi-GNSS em relação ao posicionamento GPS pode apresentar uma melhoria de aproximadamente 11% em ambientes desobstruídos e de até 60% em ambientes com alto grau de obstrução. Verificou-se que a taxa de melhoria está diretamente ligada ao nível de multicaminho da estação (correlação de 0,74). Com base nos resultados obtidos no segundo e terceiro experimentos, que avaliaram o desempenho dos modelos de Klobuchar e NeQuick G, verificou-se que estes apresentam um erro relativo a nível global de aproximadamente 49 e 40%, respectivamente. O uso do modelo de Klobuchar é recomendado para períodos e regiões de alta atividade ionosférica, uma vez que o atraso ionosférico é normalmente superestimado. O modelo NeQuick G, por outro lado, é recomendado para regiões e períodos de baixa atividade ionosférica, uma vez que o atraso ionosférico é normalmente subestimado.GNSS (Global Navigation Satellite Systems) have been increasingly employed in activities that require position estimates. In addition to the widespread North American GPS (Global Positioning System), satellites from three similar systems are currently orbiting the Earth: GLONASS, developed by the former Soviet Union, which has now a full constellation, and the European Galileo and Chinese BDS, both under implementation phase and with plans to reach full constellation by 2020. Through their navigation messages, GPS and Galileo send parameters for ionospheric delay correction at global level, which are used in the Klobuchar and NeQuick G models, respectively. The tendency is for these four systems to work together at the user level, improving the positioning availability and accuracy. In this research we aimed to evaluate the accuracy of the Point Positioning (with pseudoranges and precise ephemeris) using the different systems and frequencies separately, as well as their integration in the so-called multi-GNSS positioning. In addition, the performance of the Klobuchar and NeQuick G models in the Brazilian region and worldwide was analyzed. Three experiments were performed; in the first one, it was verified that the multi-GNSS positioning in relation to GPS positioning can show an improvement of approximately 11% in unobstructed environments and up to 60% in environments with a high degree of obstruction. It was verified that the improvement rate is directly linked to the multipath level of the station (correlation of 0.74). Based on the results obtained in the second and third experiments, which evaluated the performance of the Klobuchar and NeQuick G, the models showed an overall relative error of approximately 49 and 40%, respectively. The use of the Klobuchar model is recommended for periods and regions of high ionospheric activity, since the ionospheric delay is usually overestimated. The NeQuick G model, on the other hand, is recommended for regions and periods of low ionospheric activity, since the ionospheric delay is usually underestimated.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP 2016/24861-3FAPESP 2017/22223-2Universidade Estadual Paulista (Unesp)Alves, Daniele Barroca Marra [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Setti Júnior, Paulo de Tarso2019-05-24T20:32:56Z2019-05-24T20:32:56Z2019-03-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/18213000091696933004129043P0porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-06-20T12:24:56Zoai:repositorio.unesp.br:11449/182130Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T16:30:11.800630Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Posicionamento por Ponto multi-GNSS: análise dos sistemas, sinais e modelos ionosféricos
Multi-GNSS Point Positioning: systems, signals and ionospheric models analysis
title Posicionamento por Ponto multi-GNSS: análise dos sistemas, sinais e modelos ionosféricos
spellingShingle Posicionamento por Ponto multi-GNSS: análise dos sistemas, sinais e modelos ionosféricos
Setti Júnior, Paulo de Tarso
Posicionamento por Ponto
Posicionamento multi-GNSS
NeQuick G
Klobuchar
Point Positioning
Multi-GNSS positioning
title_short Posicionamento por Ponto multi-GNSS: análise dos sistemas, sinais e modelos ionosféricos
title_full Posicionamento por Ponto multi-GNSS: análise dos sistemas, sinais e modelos ionosféricos
title_fullStr Posicionamento por Ponto multi-GNSS: análise dos sistemas, sinais e modelos ionosféricos
title_full_unstemmed Posicionamento por Ponto multi-GNSS: análise dos sistemas, sinais e modelos ionosféricos
title_sort Posicionamento por Ponto multi-GNSS: análise dos sistemas, sinais e modelos ionosféricos
author Setti Júnior, Paulo de Tarso
author_facet Setti Júnior, Paulo de Tarso
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Alves, Daniele Barroca Marra [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Setti Júnior, Paulo de Tarso
dc.subject.por.fl_str_mv Posicionamento por Ponto
Posicionamento multi-GNSS
NeQuick G
Klobuchar
Point Positioning
Multi-GNSS positioning
topic Posicionamento por Ponto
Posicionamento multi-GNSS
NeQuick G
Klobuchar
Point Positioning
Multi-GNSS positioning
description Os GNSS (Global Navigation Satellite Systems) têm sido cada vez mais empregado em atividades que necessitam de estimativas de posição. Além do difundido sistema norte-americano GPS (Global Positioning System), orbitam a Terra satélites de outros três sistemas similares: o GLONASS, desenvolvido pela antiga União Soviética e que se encontra com constelação completa, o europeu Galileo e o chinês BDS, os dois últimos em fase de implantação e com previsão de dispor de constelação completa em 2020. Nas mensagens de navegação, os sistemas GPS e Galileo enviam também parâmetros para correção do atraso ionosférico a nível global, os quais são utilizados nos modelos de Klobuchar e NeQuick G, respectivamente. A tendência é que esses quatro sistemas funcionem em conjunto a nível de usuário, melhorando a disponibilidade e acuracidade do posicionamento. Na presente pesquisa avaliou-se a acurácia do Posicionamento por Ponto com uso de pseudodistância e efemérides precisas considerando os sistemas e frequências de forma separada, bem como o seu uso integrado no posicionamento denominado multi-GNSS. Além disso, o desempenho dos modelos de Klobuchar e NeQuick G na região brasileira e a nível global foram analisados. Três experimentos foram realizados; no primeiro deles, verificou-se que o posicionamento multi-GNSS em relação ao posicionamento GPS pode apresentar uma melhoria de aproximadamente 11% em ambientes desobstruídos e de até 60% em ambientes com alto grau de obstrução. Verificou-se que a taxa de melhoria está diretamente ligada ao nível de multicaminho da estação (correlação de 0,74). Com base nos resultados obtidos no segundo e terceiro experimentos, que avaliaram o desempenho dos modelos de Klobuchar e NeQuick G, verificou-se que estes apresentam um erro relativo a nível global de aproximadamente 49 e 40%, respectivamente. O uso do modelo de Klobuchar é recomendado para períodos e regiões de alta atividade ionosférica, uma vez que o atraso ionosférico é normalmente superestimado. O modelo NeQuick G, por outro lado, é recomendado para regiões e períodos de baixa atividade ionosférica, uma vez que o atraso ionosférico é normalmente subestimado.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-05-24T20:32:56Z
2019-05-24T20:32:56Z
2019-03-13
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/182130
000916969
33004129043P0
url http://hdl.handle.net/11449/182130
identifier_str_mv 000916969
33004129043P0
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808128662584688640