FEAMIG - Metodos de Posicionamento GNSS

Mtodos de Posicionamento GNSS

Prof. Pedro Donizete Parzzanini

GNSS Global Navigattion Satellite System

Termo utilizado para a denominao de um conjunto de

Sistemas de Navegao por Satlites que permitem obter

coordenadas tridimensionais de pontos situados sobre a

superfcie da Terra.

GNSS = GPS + GLONASS + GALILEO + COMPASS

GPS = Sistema dos EUA - J em operao

GLONASS = Sistema Russo J em operao

GALILEO = Sistema Europeu Em implantao

COMPASS = Sistema Chins Em implantao

Aplicaes em Geodsia e Topografia

Implantao de Redes Geodsicas (apoio)

Levantamentos Topogrficos Planialtimtricos

Locao de Pontos

Georreferenciamento de Imveis Rurais

Minerao

Monitoramento de Estruturas(pontes, barragens)

Apoio Levantamentos Areos(laser, cmera)

Mapeamentos de Infra-Estrutura (energia, gua, gs)

GIS com preciso

Vantagens do GNSS em Relao

Topografia Convencional

Dispensa a necessidade de intervisibilidade entre as

estaes.

Permite realizar determinaes em longas distncias com

maior preciso e menor tempo.

Os trabalhos podem ser realizados a qualquer hora do dia

e sob qualquer condio climtica.

Maior produo com equipe menor

O Sistema Navstar GPS

Sistema de radionavegao desenvolvido pelo departamento de defesa dos EUA DOD.

O sistema permite determinar a posio em trs dimenses para pontos em qualquer parte do planeta, e em qualquer hora do dia, desde que se tenha um receptor de sinais GPS.

Diante de suas potencialidades logo seu uso se estendeu populao civil.

O GPS revolucionou os mtodos de posicionamento geodsicos, substituindo as tcnicas convencionais pois permite implantar redes geodsicas com maior preciso e de forma muito rpida do que os mtodos tradicionais.

Segmento Espacial

24 Satlites

6 planos orbitais com inclinao de 55

04 Satlites em cada plano

rbita muito alta 20.200 Km

Perodo orbital de 12 horas

Esta configurao garante que, no mnimo, quatro satlites

GPS sejam visveis em qualquer local da superfcie terrestre,

a qualquer hora.

Caractersticas dos Sinais GPS

Os sinais so derivados a partir de uma frequncia gerada por um relgio atmico, f0 = 10.23 MHz

Banda L :

L1 = 154 x 10,23 = 1575,42 MHz e 19,05 cm

L2 = 120 x 10,23 = 1227,60 MHz e 24,44 cm

No futuro: L5 = 115 x 10,23 = 1176,45 MHz e 25,50 cm

Cdigos:

Cdigo C/A = 10,23 / 10 = 1,023 Mhz 300 m (uso civil)

Cdigo P = 10,23 /1 = 10,23 Mhz 30 m(uso restrito militar)

Cdigo L2C (uso civil)

Cdigo L5C a ser lanado com a L5

O cdigo C/A modulado apenas sobre a L1, o P modula a L1 e L2, o L2C apenas a L2 e o L5C ser modulado sobre a L5

Segmento de Controle

As principais tarefas do segmento de controle so:

Monitorar e controlar continuamente o sistema de satlites

Determinar o sistema de tempo GPS

Predizer as efemrides dos satlites, calcular as correes dos relgios dos satlites

Atualizar periodicamente as mensagens de navegao dos satlites

Estaes Monitoras:

Colorado Springs(MCS)

Hawaii

Diego Garcia

Ascension Island

Kwajalein

Segmento do Usurio

O segmento de usurios est diretamente associado aos

receptores GPS, os quais devem ser apropriados para os

propsitos a que se destinam, como navegao, geodsia,

topografia, agricultura ou outra atividade.

Os receptores GPS podem ser de dois tipos:

Receptores L1, assim chamados porque recebem

somente o sinal da portadora L1

Receptores L1L2 que podem receber os sinais das

portadoras L1 e L2

Todos os receptores GPS necessitam de antena para

detectar as ondas emitidas pelos satlites

Receptores GPS de Navegao (L1)

Receptores Geodsicos L1
http://www.santiagoecintra.com.br/images/upload/R3_A.JPG

Receptores GPS L1L2

GLONASS Globalnaya Navigatsionnaya

Sputnikowaya Sistema

Sistema similar ao GPS, concebido para proporcionar posicionamento 3D e velocidade, bem como informaes de tempo, sob quaisquer condies climticas, em nvel global. Concebido na dcada de 70 pela antiga URSS, atualmente desenvolvido e operado pela Rssia.

Declarado totalmente operacional no fim de 1995 com 24 satlites. Mas, em decorrncia da falta de lanamento de novos satlites para substituir os mais antigos ou aqueles que apresentassem problemas, o nmero de satlites decresceu consideravelmente chegando ao fim de 2005 com apenas 12 satlites e em dezembro de 2007 com apenas dezoito satlites.

Em 2010 haviam 19 satlites totalmente operacionais e os planos para 2011 que se tenha a constelao completa com 30 satlites.

24 satlites

03 planos orbitais com inclinao de 64,8

08 satlites em cada plano orbital

Altitude dos satlites da ordem de 19100 km

Perodo orbital de 11h15min.

GLONASS Segmento Espacial

Banda L :

L1 = 1597 a 1617 MHz

L2 = 1240 a 1260 MHz

Cdigos:

Cdigo C/A = 0,511 MHz (uso civil)

Cdigo P = 5,11 MHz (uso militar)

O cdigo C/A modulado apenas sobre a L1, o P modula a L1 e L2.

Caractersticas dos Sinais GLONASS

O segmento de controle terrestre GLONASS

composto por:

Sistema de Controle Central Localizado em Moscou

Estaes de Comando e Rastreio

As Estaes de Comando e Rastreio obtm

informaes de navegao de todos os satlites

GLONASS. Estas informaes so enviadas para o

sistema de controle central onde so processadas

para determinar as rbitas e as correes dos relgios

dos satlites. A informao atualizada ento enviada

para as Estaes de Comando e Rastreio e da

enviada para cada satlite.

GLONASS Segmento de Controle

Assim como no GPS o segmento de usurios est

diretamente associado aos receptores dos sinais

GLONASS. Atualmente, devido as deficincias do

GLONASS, o que se encontra no mercado so

receptores que rastreiam simultaneamente os sinais

de GPS e do GLONASS.

GLONASS Segmento de Usurio

Sistema de navegao por satlite europeu que ter

controle civil e interoperabilidade com o GPS e o

GLONASS

Sistema ainda em implantao que dever estar

totalmente operacional em 2014.

GALILEO

Segmento Espacial: 30 satlites

03 planos orbitais com inclinao de 56

10 satlites em cada plano orbital

Altitude dos satlites da ordem de 23600 km

Perodo orbital de 14h04min.

Bandas E5, E6 e L1

E5A = 1176,45 MHz

E5B = 1207,14 MHz

E6 = 1278,75 MHz

E1 = 1575,42

As portadoras E5A e E1 compartilham respectivamente as mesmas frequncias L5 e L1 do GPS.

Caractersticas dos Sinais GALILEO

GALILEO Segmento de Controle

30 estaes de controle distribudas globalmente

02 centros de controle

Segmento de Usurios

Assim como nos outros sistema(GPS e GLONASS) o segmento de usurios est relacionado com os receptores dos sinais do Galileo. Atualmente j existem receptores capazes de receber os sinais do Galileo, como por exemplo: Javad e Novatel.

Servios do Galileo

Servio de Acesso Aberto: Ser o servio bsico de posicionamento, navegao e tempo a ser oferecido ao pblico, sem custos diretos.

Servio de Acesso Comercial: Para usurios que exigem um servio garantido e com contrato de responsabilidade. Sobre esse servio ser cobrado uma taxa dos usurios

Servio com Segurana de Vida: Para aplicaes crticas de segurana, como aviao civil, navegao martima etc.., exigindo para tanto integridade e disponibilidade

Servio Pblico Regulamentado: Dedicado para aplicaes de segurana nacional, como polcia, bombeiros etc..

Servio de Busca e Resgate

Observveis GNSS

As observveis GNSS que permitem a

determinao das coordenadas de um

ponto so:

Pseudo-distncia atravs do cdigo

Fase da portadora ou diferena de fase

Observveis GNSS

Pseudodistncia atravs do cdigo:

A peseudodistncia nada mais que a distncia do

receptor a um satlite, calculada com base no tempo de

trnsito do sinal, desde o satlite at o receptor. O tempo

de trnsito (t) obtido mediante comparao, entre o

cdigo recebido do satlite e uma rplica deste, gerada

no receptor. A defasagem entre os dois cdigos (o

recebido e o gerado no receptor), possibilita determinar o

tempo de trnsito do sinal transmitido pelo satlite que

multiplicado pela velocidade da luz, fornece a

pseudodistncia.

D = c x t

Observveis GNSS

Fase da Onda Portadora

Observvel muito mais precisa que a pseudodistncia

que utilizada na maioria das atividades geodsicas.

A distncia entre o satlite e o receptor determinada

atravs da contagem do nmero de ciclos existente entre

o satlite e o receptor, para isso utilizado a fase de

batimento da portadora (g - r).

Para trabalhos com a fase da onda portadora,

necessrio a determinao da ambigidade.

D = x Ciclos

Ciclos = Int + Frao

Observveis GNSS

Fase da Onda Portadora

Receptores medem a parte

fracional da portadora com

preciso de at 1/1000 do ciclo

Aps determinar a parte fracional

o receptor conta ciclos

sucessivos (contnuos).

Receptor no conhece o nmero

inteiro de ciclos que havia entre

o receptor e o satlite no

instante da primeira observao.

Incgnita, N, chamada de

ambiguidade inteira ou

ambiguidade da fase

Novas Observveis GNSS

Esta etapa da modernizao do GPS contempla a

introduo de mais um cdigo civil na portadora L1, um

cdigo civil na portadora L2 e uma terceira frequncia civil

denominada L5.

O cdigo civil na portadora L2, denominado de L2C j est

em funcionamento. Comparado com o cdigo C/A, o L2C

menos suscetvel a interferncias e a multicaminho.

As principais vantagens da incluso da terceira freqncia

L5 esto relacionadas com a reduo dos efeitos da

ionosfera e a soluo da ambigidade (SANTOS, 2000;

JPO, 2002).

Clculo da Posio

Uma medio fornece a posio sobre a superfcie de uma

esfera

20.000 km

Estamos em algum

ponto sobre a esfera

4 incgnitas:

Latitude

Longitude

Altitude

Tempo

So necessrias 4 equaes

Interseo:

cicunferncia

20.000 km

21.000 km

Clculo da Posio

Uma segunda medio fornece como soluo a interseo

entre duas esferas: uma circunferncia

A interseo de trs esferas so s dois pontos

Na prtica 3 medies so suficientes para determinar a posio. Um dos pontos (soluo) descartado j que uma soluo impossvel, no espao.

Clculo da Posio

Soluo adicionando uma 3 medio: Dois pontos

A 4 medio apontar para s um dos pontos

A 4 medio permite resolver (remover) o erro do clock (tempo) do receptor

Clculo da Posio

A quarta medio decidir entre os dois pontos

Coordenadas dos Satlites

A determinao das coordenadas dos satlites feita atravs das mensagens de navegao que so informaes contidas

nos satlites e que so chamadas de efemrides transmitidas.

No caso do GPS o arquivo de efemrides contm os

elementos orbitais necessrios para o clculo das

coordenadas de cada satlite (Xs, Ys e Zs), bem como os

coeficientes para a correo do relgio dos satlites. No

GLONASS o arquivo contm as coordenadas cartesianas dos

satlites e outros elementos orbitais.

Existem dois tipos de efemrides: As transmitidas e as

precisas.

As efemrides transmitidas so obtidas durante o rastreio

juntamente com as observveis GNSS.

As efemrides precisas ou ps-processadas so produzidas

pelo IGS (International GNSS Service) com a finalidade de

atender os usurios que necessitam de maior preciso. As

efemrides precisas so obtidas via internet.


A identificao das efemrides precisas se d da seguinte

forma:

XXXXXXXX.sp3

XXX Os trs primeiros campos identificam o centro que

produziu a efemride(IGS, NGS e etc...)

XXXX Os quatro campos seguintes correspondem a

semana GPS

X O oitavo campo corresponde ao dia da semana, sendo

Domingo igual a zero, segunda igual a 1 e assim

sucessivamente.

sp3 extenso padro do arquivo

O arquivo de efemrides precisas contm as coordenadas

X, Y e Z dos satlites e as correes dos relgios dos

satlites.


O tempo GPS representado pelo nmero da semana GPS, contado de 0 ate 1023. A semana 0 teve incio no dia

06 de janeiro de 1980. O fim do primeiro ciclo de tempo

GPS ocorreu em 22 de agosto de 1999.

Os tipos de efemrides precisas do IGS so:

IGU Ultra rpida, preciso de 10 cm e disponvel antes do

rastreio

IGR Rpida, preciso de 5cm e disponvel em at 48 horas

aps o rastreio.

IGS Precisa, preciso de 5cm e disponvel em mais ou

menos 13 dias aps o rastreio.

No que diz respeito ao erro dos relgios dos satlites as

efemrides IGS tem acurcia de 0,1 ns e IGR e IGU de 0,2

e 5 ns respectivamente.

J as efemrides transmitidas apresentam acurcia de 1 a

3m para as coordenadas dos satlites.


As efemrides precisas podem ser obtidas no seguinte site:

http://www.rvdi.com/freebies/gpscalendar.html
http://www.rvdi.com/freebies/gpscalendar.html

Fatores que Afetam a Preciso do GNSS

Fatores relacionados com os satlites

- Dilution of Precision ( DOP )

- Erros do relgio

- Erros da orbita

- Disponibilidade Seletiva ( SA )

Fatores relacionados com a propagao do sinal

- Retardo atmosfrico

- Multicaminhamento

- Perda de ciclos

Fatores relacionados com o receptor e a antena

- Rudos no Receptor

- Erros nos Relgios

- Centro de fase da Antena

- Fatores relacionados com estao

Fatores Relacionados com os Satlites

Dilution of Precision O fator DOP descreve o efeito da

distribuio dos satlites no espao sobre a preciso obtida

na determinao das coordenadas tridimensionais dos

pontos situados sobre a terra e do tempo de navegao.

O melhor valor possvel para o DOP igual a 1 e o pior

igual a infinito.

DOP um fator multiplicativo por isso quanto maior o DOP

pior ser a preciso do posicionamento.

Tipos de DOP:

- HDOP --> DOP na posio horizontal

- VDOP --> DOP na posio vertical

- PDOP --> DOP nas posies horizontal e vertical

- GDOP --> DOP nas posies horizontal, vertical e tempo

Dilution of Precision - DOP

Normalmente o valor mximo aceitavel para o PDOP em

especificaes tcnicas para trabalhos com GNSS 6(seis)

Erros da rbita

As coordenadas dos satlites so obtidas por meio das

esfemrides precisas ou pelas efemrides transmitidas.

Erros nas coordenadas do satlite se propagam para a

posio do usurio. No posicionamento absoluto os erros

so propagados quase diretamente para a posio do

receptor, j no posicionamento relativo, os erros orbitais so

praticamente eliminados. Efemrides Erro Orbital

r(m)

Comprimento da linha

base b (km)

Erro na linha

base b (cm)

Acurcia relativa

b/b(ppm)

Transmitidas 2 10

100

1000

5000

0,1

1

10

50

0,1

Precisas IGS

Tipo IGU

0,1 10

100

1000

5000

0,05

0,5

5

25

0,005

Tabela retirada de MONICO, J. F. G. Posicionamento pelo Navstar GNSS: Descrio, Fundamentos e

Aplicaes. So Paulo: 2 edio: Editora Unesp, 2007: Pgina 193

Erros no relgio do satlite

Embora altamente precisos, os relgios atmicos a bordo

dos satlites no acompanham o sistema de tempo a eles

associados. A diferena chega a ser, para o caso do GPS,

no mximo, de 1 milissegundo.

O valor pelo qual os relgios do satlite difere do tempo

GPS faz parte da mensagem de navegao e pode ser

determinado por uma equao matemtica.

Uma forma efetiva de eliminar os erros dos relgios dos

satlites o uso do posicionamento relativo.

Disponibilidade Seletiva SA - GPS

SA uma tcnica que os EUA possui de degradar propositalmente a qualidade dos sinais GPS, piorando a preciso com que as coordenadas so obtidas por um nico receptor GPS.

A SA produto de dois efeitos:

- Manipulao dos dados das efemrides

- Manipulao da frequncia dos relgio dos satlites

Preciso com SA ativa para posicionamento absoluto:

- Planimtrica: 100 metros

- Altimtrica: 150 metros

SA foi desativada em maio de 2000

Os efeitos da SA afetam apenas os usurios que trabalham com o posicionamento absoluto. A tcnica de posicionamento relativo no afetada pela SA.

Fatores Relacionados com a

Propagao do Sinal

Atrasos Atmosfricos

No caso do GNSS, recomenda-se no utilizar

observaes abaixo do ngulo de elevao de 5. Na

prtica comum adotar 15, o que comumente se

denomina mscara de elevao.

Multicaminhamento

O sinal pode chegar antena do receptor por caminhos

diferentes, direto e indireto. O caminho indireto causado pela

reflexo em superfcies vizinhas antena, tais como

construes, carros, rvores, massas de gua e cercas,

dentre outros, produz distores na fase da portadora e no

cdigo modulado sobre a portadora, degradando a

qualidade do posicionamento.

Em geral, no h um modelo para tratar o efeito do

multicaminhamento, pois as situaes geomtricas dos

diferentes locais variam de forma arbitrria. A forma de

atenuao do efeito aumentar o tempo de coleta, o uso de

antenas capazes de atenuar o efeito do multicaminhamento

(antenas chok-ring) e evitar os fatores que podem causar

esse efeito, como no posicionar a antena do receptor

prximo a edificaes, rvores, por exemplo.

Multicaminhamento

Perda de Ciclos

Esse tipo de problema ocorre devido a obstruo do sinal de

um ou mais satlites, de modo que no sejam captados pela

antena do receptor. A perda do sinal acarreta a perda na

contagem do nmero inteiro de ciclos medidos pelo receptor,

sendo que a ocorrncia deste problema denominada de

perda de ciclos (cycle slips), a qual produz uma

descontinuidade das medidas.

As causas no so restritas somente as obstrues, mas

tambm podem ser causadas por acelerao da antena,

variaes bruscas na atmosfera, interferncias de outras

fontes de rdio e problemas com o hardware do receptor.

A perda de ciclos est intimamente ligada com a soluo das

ambiguidades, ou seja, em um rastreio se houver muitas

ocorrncias de perdas de ciclos a soluo das ambiguidades

pode ficar inviabilizada.

Fatores Relacionados com o Receptor

Erro do Relgio do Receptor: Os receptores so equipados com osciladores de quartzo,

que possuem boa estabilidade e so de custo relativamente

baixo. Cada receptor possui a sua prpria escala de tempo,

definida pelo oscilador interno, a qual difere da escala de

tempo do sistema em quasto(GPS, GLONASS ou Galileo).

No caso do posicionamento relativo, os erros dos relgios

do receptor so praticamente eliminados. No entanto, um

fator importante diz respeito a simultaneidade das

observaes no posicionamento relativo. Neste caso, para

se obter resultados de alta preciso, os erros dos relgios

de cada receptor envolvido deve ser conhecido ao nvel de

10-6 do segundo em relao ao sistema de tempo envolvido.

Centro de Fase da Antena

O centro de fase eletrnico da antena o ponto virtual onde

as medidas dos sinais so referenciados e nem sempre

coincide com o centro geomtrico da antena. A diferena

varia com a intensidade do sinal, com a direo do sinal e

no igual para as duas portadoras. Para levantamentos

de alta preciso, todas as antenas devem ser calibradas e

as antenas iguais orientadas na mesma direo no

apresentam maiores problemas, uma vez que as

discrepncias so praticamente iguais e, de certa forma,

eliminadas no posicionamento relativo.

Fatores Relacionados com a Estao

Coordenadas da Estao O posicionamento GNSS no modo relativo determina a

diferena de coordenadas tridimensionais(X, Y e Z)

entre o ponto de referncia(base) e o ponto a ser

determinado(rover). Qualquer erro nas coordenadas do

ponto de referncia(base) ser propagado para as

coordenadas dos pontos determinados a partir dele. Um

erro na posio de partida tambm afetar as componentes

relativas , e h. Tem-se mostrado que um erro da

ordem de 5 m nas coordenadas da base pode produzir

erros de 1,0, 0,9 e 0,8ppm, respectivamente nas diferenas

de coordenadas geodsicas , e h.

Estacionamento da Antena no Ponto de Coleta

A atividade de identificao do ponto, centragem,

nivelamento e medio do centro de fase da antena do

receptor pode se constituir em fontes de erros nas

operaes de campo com receptores GNSS. Por isso,

importante adotar-se alguns procedimentos de segurana,

principalmente porque os erros ocorridos nesta fase s

podero ser detectados se houver repetio das medidas

da linha base. O nivelamento e a centragem da antena

devem ser verificados antes e depois de cada sesso de

observao. A medio da altura do centro de fase da

antena sobre o marco deve ser realizada antes e depois de

cada sesso, efetuando-se a medida ao nvel do milmetro e

registrando-se os valores no relatrio de ocupao. Alguns

modelos de antena requerem sua orientao para o norte

verdadeiro (ou magntico), sendo dotadas de uma

indicao (seta) que dever ser direcionada para o norte.

Erro Grosseiro Devido a Diferena de Datum

Atualmente no Brasil o datum oficial o Sirgas2000 que

totalmente compatvel com o WGS84 que o sistema

utilizado para a determinao das coordenadas do sistema

GPS. Portanto no existem transformaes a serem

aplicadas entre as coordenadas obtidas em WGS84

diretamente pelo GPS e o SIRGAS2000.

Entretanto durante muito anos no Brasil o datum utilizado foi

o SAD69 e desta forma ainda comum que muitos

trabalhos tenham que ser realizados no SAD69. Neste caso

as coordenadas obtidas pelo GPS em WGS84 devero ser

transformadas para o SAD69. Nesta transformao devem

ser utilizados os parmetros oficiais definidos pelo IBGE.

Erro Grosseiro Devido a Diferena de Datum

Eliminao ou Atenuao dos Fatores que

Afetam a Preciso do GNSS e

Fator Correo ou Atenuao

DOP Aguardar variao da geometria dos satlites

Erros da Orbita Posicionamento Relativo, Efemrides Precisas

Relgio dos Satlites Posicionamento Relativo

SA Posicionamento Relativo

Atmsfera Posicionamento Relativo

Multicaminhamento Local da Antena(Atenuao)

Perda de Ciclos Local da Antena(Atenuao) e Posicionamento

Relativo

Relgio do Receptor Posicionamento Relativo

Centro de Fase da Antena Calibrao, orientao das antenas e

posicionamento relativo

Coordenadas da Estao Ateno e conhecimento do calculista

Estacionamento da Antena no Ponto de Coleta Ateno e conhecimento nas operaes de campo

Erro Grosseiro Devido a Diferena de Datum Ateno e conhecimento do calculista

Mtodos de Posicionamento GNSS:

Posicionamento Absoluto

Posicionamento por Ponto Preciso

Posicionamento Relativo

Posicionamento Absoluto

Posicionamento no qual utilizado um nico receptor de

forma esttica ou em movimento.

As coordenadas so calculadas em tempo real, usando a

pseudodistncia derivada do cdigo C/A presente na L1

Os principais erros que afetam este mtodo esto

relacionados com a qualidade da observvel

utilizada(pseudodistncia) e a acurcia dos parmetros

transmitidos nas mensagens de navegao. Acrescentam-

se a esses erros aqueles advindos da atmsfera,

multicaminhamento do sinal, PDOP, entre outros.

Atualmente com o desligamento da SA este mtodo oferece

preciso de mais ou menos 15 metros para a determinao

planimtrica e de at 45 metros para a determinao

altimtrica.

Mtodo empregado em navegao de baixa preciso e em

levantamentos expeditos.

Posicionamento por Ponto Preciso - PPP

Posicionamento no qual utilizado um nico receptor de

forma esttica ou em movimento.

O Posicionamento por Ponto Preciso - PPP refere-se

obteno da posio de uma estao utilizando as

observveis fase da onda portadora coletadas por

receptores de duas frequncias em conjunto as efemerides

precisas e correes dos relgios dos satlites produzidos

pelo IGS (International GNSS Service).

No Brasil o IBGE oferece o servio de PPP on-line. Neste

servio o usurio envia atravs do site do IBGE o seu

arquivo no formato RINEX(comprimido) e informaes da

antena. Os dados so processados utilizando as correes

para os relgios dos satlites e as melhores efemrides

disponveis(IGU, IGR ou IGS). Os resultados so enviados

para o e-mail informado pelo usurio.

Posicionamento por Ponto Preciso - PPP

O PPP fornece resultados com alto nvel de acurcia,

compatveis com o posicionamento relativo.


Neste mtodo de posicionamento so utilizados dois ou mais receptores que devem rastrear simultaneamente pelo menos quatro satlites em comum por um perodo de tempo que pode variar de alguns minutos at algumas horas.

Um receptor deve ser instalado em um ponto de coordenadas conhecidas e por isso chamado de BASE. O outro(ou os outros) receptor deve ser instalado no ponto a ser determinado e chamado de ROVER.

A BASE e o ROVER devem trabalhar sincronizados, ou seja, realizando medies ao mesmo tempo, logo a taxa de gravao a ser utilizada no ROVER dever ser igual(melhor situao) ou mltipla da taxa usada na BASE.

Outra observao importante com relao a disponibilidade de energia na BASE, pois esta dever permanecer ligada durante todo o tempo de rastreio do ROVER

Mtodo de posicionamento mais preciso que pode fornecer coordenadas com precises melhores do que 01cm.


O principio do mtodo baseia-se no fato de que a correlao espacial entre os pontos de referncia(BASE) e a determinar(ROVER), permite a reduo substancial da maior parte dos erros, tanto utilizando-se da correlao entre cdigos, como da fase de batimento das ondas portadoras. O mtodo pode fornecer resultados com acurcia de alguns milmetros, se a observvel utilizada for a fase da onda portadora.


Posicionamento relativo esttico Posicionamento relativo esttico-rpido Posicionamento relativo semi-cinemtico (stop and go) Posicionamento relativo cinemtico

Posicionamento com RTK

Posicionamento Relativo Esttico

Linha de Base Equipamento Utilizado / Tempo de Observao Preciso

00 05 Km L1 30 min / L2 15 min 5-10mm + 1ppm

05 10 Km L1 - 30 70 min / L2 15 30 min 5-10mm +1ppm

10 20 Km L1 - 70 120 min / L2 30 - 45 5-10mm+1ppm

20 50 Km L2 45 - 90 5mm + 1ppm

50 100 Km L2 90 - 120 5mm + 1ppm

> 100 Km L2 240 (Atendimento Norma Tcnica do Incra) 5mm + 1ppm

Posicionamento Relativo Esttico Rpido

Tambm conhecido como pseudocinemtico, o

posicionamento relativo esttico-rpido realizado de forma

similar ao esttico. A grande diferena entre estas tcnicas

est no intervalo de tempo do rastreio, que no esttico-

rpido inferior a 20 minutos. Este tipo de posicionamento

adequado quando se deseja alta produtividade e como

alternativa ao mtodo semicinemtico em locais onde h

muitas obstrues, pois o receptor mvel desligado entre

as sesses de coleta (MONICO, 2000a).

Posicionamento relativo semicinemtico

(stop and go)

O posicionamento relativo semicinemtico tambm

conhecido como pseudoesttico. Como as prprias

denominaes sugerem, esta tcnica de posicionamento

pode ser entendida como um estgio de desenvolvimento

intermedirio entre o posicionamento relativo esttico e

cinemtico. A tcnica conhecida como stop and go est

inserida nesta categoria. Esta tcnica de posicionamento

similar ao esttico-rpido, onde o diferencial est no tempo

de permanncia em cada estao e na necessidade do

receptor permanecer ligado durante todo o perodo do

levantamento.

Posicionamento Relativo Cinemtico

Com preciso na ordem de 1 a 10 ppm, o posicionamento

relativo cinemtico consiste em se determinar um conjunto

de coordenadas para cada poca de observao, onde um

receptor ocupa a estao de referncia enquanto o outro

movimentado ao longo dos pontos cujas posies devem

ser determinadas, em terra, gua ou ar, mantendo a

sintonia com os satlites. Portanto, no posicionamento

cinemtico, embora a antena esteja em movimento, a

trajetria descrita por uma srie de pontos. Isso tem como

consequncia a necessidade do usurio dispor de no

mnimo cinco satlites para realizar o posicionamento.

Posicionamento RTK

Geide Elipside

Superfcie

Terrestre

Ondulao geoidal - N

Altitude

Ortomtrica Altitude Elipsoidal

Altitudes

Mudando o datum, mudaremos a altitude geomtrica

Altitudes

No Brasil, o software utilizado para fazer esta converso o

Mapgeo 2010, disponibilizado pelo IBGE. Mas no Brasil o

modelo ainda no tem grande preciso:

Absoluto = 0,5m (em alguns locais o erro pode chegar a 2m)

Relativo = 1cm/km

MAPA GEOIDAL - MAPGEO2010

Mtodo Absoluto

H = h - n

n ondulao geoidal obtida pelo Map Geo

N ondulaco geoidal real calculada a partir de um rastreio

GPS sobre uma RN

Converso de Altitudes

Mtodo Relativo: Este mtodo permite alcanarmos a preciso de

10mm/km. Para isso precisamos ter um RN rastreado com GNSS, ou

nivelado um marco que foi implantado com GNSS.

NRN=hRN-HRN

n=nP-nRN


n(mapgeo)=N(real)

Podemos fazer esta igualdade, pois consideramos

que o Geide definido pelo Mapgeo paralelo ao

Geide Real. n(mapgeo)=N(real)

n(mapgeo) = NP NRN n(mapgeo) = hP-HP (hRN-HRN)

n(mapgeo) = hP-HP hRN + HRN HP = hP hRN + HRN n(mapgeo)

HP = HRN + h n(mapgeo)

A preciso

deste mtodo

de 1cm/Km


Exerccio:

Calcular a altitude ortomtrica dos pontos VT01 e VT02

sendo dados:

Ponto VT01 Ponto VT02 Ponto RN1256Z

: 28 45 15 S : 28 40 01 S : 28 52 33 S

: 49 52 22 W : 49 34 25 W : 49 45 21 W

h: 45,325 m h: 32,185 m h: 46,925 m

H= ? H= ? H: 45,4972 m

Datum SAD69

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FEAMIG - Metodos de Posicionamento GNSS