Algoritmos de navegação em tempo real para um sistema GPS de posicionamento relativo de precisão / Real time navigation algorithms for a percise GPS relative positioning system

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

O sinal GPS está sujeito a várias fontes de erro nas medidas. Os efeitos combinados destes erros na propagação do sinal causa uma degradação na precisão do posicionamento. No entanto. usando medidas de fase da portadora, é possível reduzir o erro de posicionamento em até 100 vezes, se comparado com o posicionamento utilizando medidas de código. No entanto, esse tipo de medida contém uma dificuldade inerente que é a determinação da ambiguidade no número de comprimentos de onda do sinal correspondente. No início do procedimento de posicionamento, as ambiguidades devem ser resolvidas (determinadas), a fim de se obter uma medida de pseudodistância via fase e então determinar a posição com maior precisão. A estimação ótima das ambiguidades inteiras envolve um mapeamento de estimativas reais em inteiras e deve somente ser aplicada se houver confiança na solução inteira. Assim, é importante ter medidas disponíveis que provêem informações confiáveis sobre a realização da resolução de arnbiguidade, Portanto, o posicionamento por meio das medidas de fase é obtido em quatro etapas: solução real, resolução das ambiguidades inteiras, solução corrigida e validação. Sendo assim, neste trabalho pretende-se propor, desenvolver, implementar e analisar algoritmos que permitam navegação precisa em tempo real utilizando todos as medidas de pseudo distância e fase da portadora dadas por receptores GPS através de técnicas de posicionamento relativo. Estes algoritmos incluem procedimento de resolução de ambiguidade, validação da solução e métodos de detecção e correção de perdas de ciclos. Portanto, o objetivo principal é comparar o desempenho de três métodos de resolução arnbiguidade: LAMBDA, FASF e LSAST. Estes métodos foram testados utilizando dados reais adquiridos de dois receptores GPS de dupla frequência e qualidade geodésica, nas situações estática e como dinâmica. Na primeira situação, dois receptores GPS Trimble R8 foram montados em marcos com posições conhecidas e na segunda situação dois testes foram realizados: no primeiro foram utilizados dois receptores Ashtech Z12, um montado em uma aeronave durante um voa de teste e o outro foi montado em um ponto de referência; no segundo teste dinâmico os dados foram coletados por dois receptores GPS Trimble R8, montado em um veículo. Os dados foram processados utilizando os métodos LAMBDA, FASF e LSAST para a resolução ambiguidade e sua validação. Como estes métodos utilizam processos distintos de redução do espaço de busca, diferentes tempos de resolução e percentuais de resolução foram observados, e que o método LAMBDA teve um melhor desempenho geral.

ASSUNTO(S)

gps posicionamento relativo resolução de ambiguidade validação da solução perdas de ciclos gps relative positioning ambiguity resolution validation of solution cycle slipes

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