POSICIONAMENTO GNSS BASEADO EM REDES: ANÁLISE DA SUA APLICAÇÃO

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE GOIÁS.

DEPARTAMENTO DE ÁREAS ACADÊMICAS III

COORDENAÇÃO DE GEOMÁTICA

CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM AGRIMENSURA

Artigo

POSICIONAMENTO GNSS BASEADO EM REDES: ANÁLISE DA SUA APLICAÇÃO

Goiânia,

fev./2015

---

POSICIONAMENTO GNSS BASEADO EM REDES: ANÁLISE DA SUA APLICAÇÃO

Andre Vinicius ^[1]

RESUMO: O uso da técnica de Posicionamento RTK e RTK em rede tem despertado interesse em profissionais de Geomensura. Entender o comportamento, funcionamento e aplicabilidade durante a execução de trabalhos envolvendo estes métodos é de extrema importância. Esta revisão  teve por objetivo analisar uma dissertação de mestrado sobre o tema. Verificou-se que a literatura sobre o tema ainda é escassa.

Palavras Chaves: RTK; RTK em rede; Posicionamento; Centimétrico; Referências.

1. INTRODUÇÃO:

        O posicionamento relativo cinemático em tempo real (RTK) é um dos métodos de posicionamento mais difundidos  no Brasil e no mundo, pois há uma infinidade de aplicações e vários benefícios na sua utilização, já que as coordenadas são obtidas no momento em que são coletadas e possuem um alto nível de acurácia, da ordem centimétrica. Porém este tipo de levantamento possui uma limitação: com o aumento do comprimento da linha de base, os resultados são degradados, pois os erros de ionosfera, troposfera e órbita dos satélites obtidos pelo usuário reduzem sua correlação, chegando ao ponto de inviabilizar o posicionamento (ALVES, 2008).

        No posicionamento RTK são utilizados dois receptores coletando dados ininterruptamente. Um receptor é denominado estação de referência (base), este fica estacionado sobre um ponto de coordenadas conhecidas transmitindo correções. O outro receptor (rover) fica localizado dentro da área de abrangência do radio link de rádio do receptor base recebendo correções da onda de fase portadora, rasteando dados nos pontos onde tem interesse em obter as coordenas em tempo real.

        Os erros envolvidos no processo (ionosfera e troposfera) são proporcionais ao comprimento da linha de base, o que restringe a distância entre a estação de referência e o usuário a poucos quilômetros (dependendo das condições atmosféricas, principalmente da ionosfera). Para superar este problema, foi desenvolvido o conceito de rede de estações de referência (RTK em rede) (LANDAU, VOLLATH e CHEN, 2002; ALVES, AHN e LACHAPELLE, 2003; RIZOS, 2002; FORTES, 2002).

        Para contornar essa situação, surgiu o RTK em REDE, esse método consiste na utilização de uma rede de estações de referência utilizada para gerar correções diferenciais para a fase e pseudodistância aos usuários. Este método possibilita uma melhor disponibilidade, qualidade (acurácia) e integridade no posicionamento e na navegação (ALVES, AHN e LACHAPELLE, 2003).

         A metodologia utilizada para embasar este artigo de revisão, foi a partir de uma busca no Google com as palavras chaves “posicionamento RTK” e “RTK em Rede”, e dentre os produtos da pesquisa escolher um trabalho que abordasse a teoria que sustenta a técnica do posicionamento RTK e RTK em Rede e que ao mesmo tempo tivesse uma aplicação prática.

         Com base nisso, foi selecionado como estudo de base a dissertação de mestrado do autor Eduardo de Magalhães Barbosa intitulada “Integridade, Disponibilidade e Acurácia no Posicionamento RTK e RTK em Rede: Investigação no GNSS ativa do Estado de São Paulo”. 

1. APLIÇÃO DO RTK UTILIZANDO A REDE GNSS_SP

        O objetivo dessa tese de mestrado foi analisar e estudar os aspectos da tecnologia RTK em Rede incluindo a acurácia posicional, a integridade e a disponibilidade. Para fazer isso foi utilizada como referência a rede GNSS local em funcionamento no estado de São Paulo

        Foi utilizado dado das estações de referência da rede GNSS-SP e também uma estação da Rede Brasileira de Monitoramento Continua (RBMC), que foi introduzida na pesquisa, pois com essa estação foi possível melhorar a configuração a geometria das estações.

        Infelizmente algumas estações foram desconsideradas, pois o comprimento da linha de base entre a estação de referência e as estações da rede GNSS_SP ficou muito longo. Se essa estações não fossem desconsideradas o resultado da pesquisa poderia ser comprometido.

        Para que o RTK em Rede seja utilizado é necessário haver comunicação entre o centro de controle e o usuário para que seja possível transmitir informações, que podem ser: correções ou modelo VRS. Essa transmissão pode ser feita através da internet via protocolo NTRIP.

        Estação de referência Virtual ou VRS é o método mais utilizado no fornecimento de informações de estações de referência no Brasil. O VRS é uma estação virtual que se baseia no conceito de possibilitar o uso de uma estação de referência próxima sem a existência física da mesma. Para que o VRS seja utilizado no campo, é necessário que o usuário tenha acesso à internet no local onde está sendo executando o serviço. O dispositivo utilizado para acesso a internet pode ser um moldem celular GSM/GPRS.

        Durante a realização da pesquisa o local escolhido para ser o centro de controle foi o Laboratório de Geodésia Espacial (LGE) localizado na Faculdade de Ciência e Tecnologia da Unesp, e para o acesso aos dados das estações o software usado foi específico para posicionamento de rede.

        A ferramenta utilizada na geração dos modelos de ionosfera e troposfera foi o software RTKNet presente no pacote de ferramentas do software GPSNet e, com base nesses modelos, o software de processamento gera a VRS para a posição onde o usuário está localizado.

        Nos levantamentos realizados, foi utilizado um receptor Trimble R8 GNSS disponível no Laboratório de Topografia Geodésica e Astronomia (Latogeo), da Faculdade de Ciência e Tecnologia da Unesp. Este receptor possui uma controladora portátil com sistema operacional

Windows Mobile e o software Survey Controler (v. 12.45) específico do fabricante para realizar o posicionamento em campo.

        Os experimentos foram realizados utilizando quatro diferentes configurações para o sistema para que fosse possível comparar o desempenho dos métodos de posicionamento RTK e RTK em Rede, além de verificar se a utilização do sistema GPS Glonass poderia trazer algum benefício.