Contribution of Unesp on broadcast ephemeris and PDOP monitoring for GNSS in the IGMA - Trial Project

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Siqueira, Loram
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Efemérides transmitidas; Acurácia; WPDOP; Broadcast ephemeris; Accuracy
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/192427

A modernização do GNSS (Global Navigation Satellite System) com a inclusão de novas constelações e melhorias nos sistemas já disponíveis foi avaliada com grande interesse na última década. A combinação de diferentes constelações de satélite expande as aplicações possíveis; portanto, o termo multi-GNSS apareceu para designar o uso desses múltiplos sistemas. O IGS (International GNSS Service), observando a necessidade dos usuários que começaram a usar o multi-GNSS, lançou em 2011 a proposta de projeto experimental IGMA (International GNSS Monitoring Assessment). O projeto visa criar um sistema internacional de análise GNSS com resultados que apresentem confiabilidade para usuários em todo o mundo. Na chamada para a participação como centro de análise a FCT-Unesp foi aceita como parte do projeto para avaliar dois dos quatro parâmetros propostos: Diluição da Precisão da Posição (PDOP) e a acurácia das efemérides transmitidas. Dos sistemas disponíveis, quatro foram escolhidos: GPS, Galileo. GLONASS e BeiDou nessa pesquisa. Foi realizado um estudo sobre o estado da arte para as aplicações de PDOP e WPDOP (Diluição da precisão ponderada na posição). Nas análises de acurácia, foi utilizado a correção entre o centro de fase e o centro de massa do satélite para comparar corretamente as efemérides finais e as transmitidas durante 600 dias (os 120 primeiros dias de cada ano entre 2015 e 2019). O GPS apresentou um RMSE 3D de 1,94 m, Galileo 1,19 m, GLONASS 7,21 m e BeiDou 3,19 m. As análises do PDOP e WPDOP foram realizadas para avaliar a correlação desses elementos com a qualidade do posicionamento por ponto simples. Para o WPDOP foi utilizado um modelo de ponderação que considerou o ângulo de elevação do satélite já proposto na literatura. Uma estação da RBMC (BRAZ) foi escolhida para realização do experimento. Doze dias foram escolhidos, os quais representam variações nos elementos que influenciarão a transmissão do sinal na atmosfera: troposfera e ionosfera. O coeficiente de correlação entre o PDOP e o erro 3D foi classificada como não correlacionada em 25% dos dias, fracamente relacionada para o restante. O WPDOP teve uma correlação moderada com o erro 3D em 84% dos dias e fracamente correlacionada no restante. O projeto de teste da IGMA é uma boa oportunidade para a comunidade GNSS abordar tópicos importantes sobre a modernização dos sistemas de navegação. Sobre a precisão das efemérides transmitidas, esta pesquisa mostrou que cada sistema tem uma acurácia que precisa ser considerada ao combiná-los para o posicionamento. Para o PDOP, observa-se que o aumento no número de satélites e, portanto, o valor de PDOP diminuir não reflete em uma melhor qualidade do posicionamento. O WPDOP mostrou que a inclusão de informações com significado físico pode fornecer uma correlação mais alta entre esse valor e o erro 3D de um posicionamento de ponto simples.