Análise da Performance dos Mapas Globais e Regionais da Ionosfera para Geração de Estação de Referência Virtual
DOI:
https://doi.org/10.11137/2020_4_413_425Keywords:
Mapas Globais da Ionosfera (GIM), IONEX, MImOSAAbstract
Uma grande tendência nos últimos anos tem sido o emprego do método Real Time Kinematic (RTK), devido acurácia centimétrica e produtividade. Entretanto, o RTK fica restrito a aplicações de linha de base inferiores a 20 km. Para superar este problema, vem sendo empregado o conceito de rede de estações de referência, denominado posicionamento baseado em redes. Porém, tanto no uso de redes como nos demais métodos, um fator importante para melhorar a qualidade do posicionamento está relacionado com a modelagem ionosférica, uma vez que este erro, varia no tempo e no espaço, e sofre diversas influências, como: ciclo solar, época do ano, hora local, localização geográfica, atividade geomagnética, entre outros. Atualmente, os erros proporcionados pela ionosfera podem ter seus efeitos minimizados a partir de Mapas Ionosféricos. Deste modo, nesta pesquisa, analisou-se o desempenho dos Mapas Globais e Regionais da Ionosfera disponibilizados pelo International Service GNSS (IGS) e pelo projeto Monitoring the Iosphere na América do Sul (MImOSA), respectivamente, no posicionamento em redes, utilizando o conceito de Virtual Reference Station (VRS). De acordo com os resultados obtidos, nota-se que a acurácia obtida empregando o Mapa Regional do projeto MImOSA, que possui maior resolução espacial e temporal, foi o que apresentou os melhores resultados.
References
Aguiar, C.R. 2010. Grade Ionosférica para Aplicações em Posicionamento e Navegação com GNSS. Programa de Pós Graduação em Ciências Cartográficas, Universidade Estadual Paulista, Presidente Prudente-SP, Tese de Doutorado, 254p.
Alfonsi, L.; Cesaroni, C.; Romero, R.; Linty, N.; Dovis, F.; Veeentil, S.V.; Park, J.; Alves, D.B.M; Ortega, M.C. 2015. Monitoring Ionosphere over South America: the MImOSA and MImOSA2 projects. In INTERNATIONAL ASSOCIATION OF INSTITUTES OF NAVIGATION WORLD CONGRESS, Praga, p. 20–23.
Alves, D.B.M. 2011. Desenvolvimento e Implantação do RTK em Rede para Posicionamento Geodésico no Estado de São Paulo, Pós-Doutorado, Universidade Estadual Paulista, Presidente Prudente-SP.
Alves, D.B.M. 2008. Posicionamento Baseado em redes GPS utilizando o conceito de estação virtual. Programa de Pós Graduação em Ciências Cartográficas, Universidade Estadual Paulista, Presidente Prudente-SP, Tese de Doutorado, 161p.
Alves, P.; Ahn, Y.; Lachapelle, G. 2003. The Effects of Network Geometry on Network RTK Using Simulated GPS Data. In: ION GPS/GNSS 2003, Portland, Session F3.
Aquino, M.; Monico, J.F.G.; Dodson, A.; Marques, H.A. 2006. Mitigating the effects of ionospheric scintillations on position estimates. In: INVITED PRESENTATION TO THE 3RD EUROPEAN SPACE WEATHER WEEK, Brussels, p.13–17.
Camargo, P.O. 1999. Modelo Regional da Ionosfera para uso em Posicionamento com Receptores de uma Freqüência. Programa de Pós–Graduação em Ciências Geodésicas, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, Tese de Doutorado, 191p.
Conker; R.S.; El–Arini, M.B.; Hegarty, C.J.; Hsiao, T. 2003. Modeling the Effects of Ionospheric Scintillation on GPS/Satellite–Based Augmentation System Availability. Radio Science, 38(1):1-23.
Davies, K. 1990. Ionospheric Radio. London: Peter Peregrinus Ltd., 580p.
De Paula, E.R.; Kantor, I.J.; Rezende, L.F.C.; Muella, M.T.H.; Campos, A.A.N.; Smorigo, P.F.; Neto, A.C. 2008. Characteristics of the low latitude ionospheric irregularities and their effects over GPS signal. In: IONOSPHERIC SCINTILLATION: SCIENTIFIC ASPECTS SPACE WEATHER AND SERVICES WORKSHOP, Nottingham.
Euler, H.J.; Keenan, R.; Zebhauser, B. 2001. Study of a Simplified Approach in Utilizing Information from Permanent Reference Station Arrays. In: ION GPS 2001, Salt Lake City, Utah.
Fedrizzi, M. 1999. Observações do conteúdo eletrônico total com dados do GPS. Programa de Pós–Graduação em Geofísica Espacial, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, Dissertação de Mestrado, 142p.
Fedrizzi, M. 2003. Estudo do efeito de tempestades magnéticas na ionosfera utilizando dados do GPS. 2003. Pós Graduação em Geofísica Espacial, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, Tese de Doutorado, 256p.
Fotopoulos, G. 2000. Parameterization of DGPS Carrier Phase Errors Over a Regional Network of Reference Stations. Pós Graduação em Ciências, University of Calgary, Calgary, Dissertação de Mestrado, 202p.
Hu, G.R. 2003. Development and Assessment of GPS Virtual Reference Stations for RTK Positioning. Journal of Geodesy, 77: 292-302.
IGS. International GNSS Service – Product. Disponível em: < http://www.igs.org/products>. Acesso em: 14 set. 2019.
Langley, R.B. 2011. What’s in Store for the Next Solar Maximum? GPS World – Innovation: GNSS and the Ionosphere. Disponível em <https://www.gpsworld.com/innovation-gnss-and-ionosphere-11036/>. Acesso em: 20 Jan. 2020.
Matsuoka, M.T. 2007. Influência de Diferentes Condições da Ionosfera no Posicionamento por Ponto com GPS: Avaliação na Região Brasileira. 2007. Programa de Pós Graduação em Ciências Cartográficas, Universidade Estadual Paulista, Presidente Prudente-SP, Tese de Doutorado, 263p.
Matsuoka, M.T.; Camargo, P.O. 2002. Correção ionosférica utilizando o modelo de Klobuchar e o regional da ionosfera: avaliação da performance no posicionamento por ponto. Série em Ciências Geodésicas, 2: 20–40.
Mcnamara, L.F. 1991. The ionosphere: communications, surveillance, and direction finding. Flórida: Krieger Publishing Company, 237p.
Mendonça, M.A.M. 2013. Investigação da cintilação ionosférica no Brasil e seus efeitos no posicionamento por GNSS. Programa de Pós Graduação em Ciências Cartográficas, Universidade Estadual Paulista, Presidente Prudente-SP, Dissertação de Mestrado, 148p.
MImOSA. Monitoring Ionosphere Over South America. Disponível em: <http://roma2.rm.ingv.it/en/projects/international/744/MImOSA2>. Acesso em: 17 jun. 2019.
Marques, H.A.; Monico, J.F.G.; Marques, H.A.S; Aquino, M. 2014. Análise dos efeitos ionosféricos de ordem superior no ciclo solar 24 e influência no posicionamento GNSS absoluto. Boletim de Ciências Geodésicas, 4: 879-901.
Monico, J.F.G. 2008. Posicionamento pelo GNSS: Descrição, fundamentos e aplicações. 2. ed. São Paulo: Editora UNESP, 476p.
Oliveira, A.B.V. 2003. Uso do GPS para o estudo da Anomalia Equatorial. Programa de Pós Graduação de Engenharia Eletrônica e Computação, Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos-SP, Dissertação de Mestrado, 167p.
Oliveira, A.M; Paula, E.R.; Perrella, W.J.; Rodrigues, F.S. 2012. On the distribution of GPS signal amplitudes during low-latitude ionospheric scintillation. GPS Solutions 10:1-12.
Ram, S.T.; Su, S.-Y.; Liu, C.H. 2009. FORMOSAT-3/COSMIC observations of seasonal and longitudinal variations of equatorial ionization anomaly and its interhemispheric asymmetry during the solar minimum period. Journal of Geophysical Research, 114 (A06311):1-15.
Rodrigues, F.S.R. 2003. Estudo das irregularidades ionosféricas equatoriais utilizando sinais GPS. Pós Graduação em Geofísica Espacial, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, Dissertação de Mestrado, 151p.
Seeber, G. 2003. Satellite Geodesy: Foundations, Methods and Aplications. Berlin-New York: Walter de Gruyter, 546p.
Vani, B. 2013. Análise da Cintilação Ionosférica no Brasil empregando GNSS e Técnicas de Visualização de Dados. Programa de Pós Graduação em Ciências Cartográficas, Universidade Estadual Paulista, Presidente Prudente-SP, Dissertação de Mestrado, 139p.
Downloads
Published
Issue
Section
License
This journal is licensed under a Creative Commons — Attribution 4.0 International — CC BY 4.0, which permits use, distribution and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.