Performance analysis of differential and relative global navigation satellite system position estimation

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Carvalho, Gustavo de Souza
• Orientador(a): Silva, Felipe Oliveira e
• Banca de defesa: Silva, Felipe Oliveira e, Silva Ferraz, Gabriel Araújo e, Lima, Danilo Alves de, Kuga, Helio Koiti
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Automação
• Departamento: Departamento de Engenharia
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Global Navigation Satellite System (GNSS); Differential Global Navigation Satellite System ( DGNSS); Análise de desempenho; Performance analysis
• Área do conhecimento CNPq: Engenharia Elétrica
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/50592

Desde os primórdios da civilização, a necessidade de se determinar a posição de pontos na superfície terrestre tem sido uma preocupação do ser humano, seja para mapear o ambiente, delimitar fronteiras ou auxiliar na navegação. Com o início da era espacial e o surgimento de novas tecnologias, foi possível desenvolver sistemas de posicionamento e navegação com co- bertura global e larga faixa de precisão e custo. A agricultura é uma área que se beneficiou dos serviços de navegação fornecidos por Sistemas de Navegação Global via Satélite (GNSS), prin- cipalmente no que diz respeito à Agricultura de Precisão (AP), que tem por objetivo identificar a variabilidade espacial e temporal no campo para reduzir custos e aumentar a produção. A agricultura de precisão já é uma realidade para agricultores de grande porte que podem recorrer a serviços de posicionamento de alta precisão, tais como as técnicas Diferencial (DGNSS) e Re- lativa (RGNSS), o posicionamento Cinemático em Tempo Real (RTK) ou Sistema de Aumento Baseado em Satélite (SBAS). Pequenos e médios produtores, por outro lado, possuem acesso restrito a tais tecnologias devido ao alto custo dos equipamentos ou das assinaturas envolvidas. Uma alternativa para o problema apresentado é utilizar a Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC) como bases de referência para se computar correções de posicionamento diferencial e/ou relativo, e assim, obter, de forma gratuita, maior exatidão nas estimativas de posição, uma vez que os dados da RBMC são de livre acesso ao público. A principal contri- buição deste trabalho é uma análise de desempenho das técnicas de posicionamento DGNSS e RGNSS, com o objetivo de se obter uma exatidão de posicionamento a nível submétrico. Uma análise da degradação espacial e temporal da técnica RGNSS é apresentada com base em dados experimentais coletados de estações pertencentes à RBMC. Resultados experimentais mostram que é possível atingir posicionamento horizontal a nível submétrico com 68% de probabili- dade (1σ) utilizando estações de referência distanciadas em até 2100 km e com latência de comunicação de até 1500 s. Resultados adicionais, considerando um rover em movimento, e equipado com receptor GNSS de baixo custo, demonstram que é possível obter precisão de po- sicionamento horizontal de 1,5 m, com 68% de probabilidade, para distâncias entre receptores de aproximadamente 1500 km e latência de 3000 s.