Análise de algoritmos de navegação para um sistema GPS diferencial em tempo real

• Main Author: Leandro Baroni
• Other Authors: Hélio Koiti Kuga
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2004
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/jeferson/2004/09.21.09.01

O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é um sistema de navegação baseado em satélites que permite ao usuário determinar sua posição e tempo com alta precisão. A determinação de posição do GPS é baseada no conceito de tempo de chegada do sinal, o qual está sujeito a diversas fontes de erros em sua medida. O efeito combinado destes erros na propagação do sinal causa uma degradação na precisão do posicionamento. Entretanto, existem métodos de melhorar a precisão do posicionamento, como o GPS diferencial (DGPS) e o posicionamento por dupla diferença, que tentam compensar, atenuar ou eliminar várias fontes de erros. Neste trabalho são analisados algoritmos que permitam navegação precisa em tempo real, através de técnicas de GPS diferencial. Algoritmos de GPS diferencial foram desenvolvidos, implementados e testados através da realização de posicionamento em tempo real para um usuário com a utilização de três métodos: DGPS na posição, DGPS nas medidas de pseudodistância e posicionamento por dupla diferença. Estes algoritmos foram testados em dois casos: estático, no qual ambos os receptores são mantidos fixos; e dinâmico, no qual o receptor usuário está se movendo. Os dados em ambos os casos foram coletados por dois receptores Ashtech Z12. O desempenho dos algoritmos no teste estático foi comparado com a linha de base conhecida, enquanto que o desempenho dos algoritmos no teste dinâmico foi comparado com uma trajetória de referencia pós-processada e analisado em termos das precisoes obtidas. === The Global Positioning System (GPS) is a satellite-based navigation system that allows user to determine position and time with high precision. The position determination with GPS is based on the concept of signal time of arrival, which is aected by several errors sources in measurements. The combined eects of these errors at signal propagation cause degradation in the positioning accuracy. However, there are methods to improve the positioning accuracy, like dierential GPS (DGPS) and double dierence positioning, which try to compensate, attenuate or eliminate several error sources. In this work algorithms that allow precise real time navigation, through dierential GPS techniques are analyzed. Dierential GPS algorithms were developed, implemented and tested by the real time positioning for an user through three methods: DGPS on position, DGPS on pseudorange measurements and double dierence measurements. These algorithms were tested in two cases: static, in which both receivers are fixed; and dynamic, in which the user receiver is moving. The data in both cases were collected by two Ashtech Z12 receivers. The algorithms performance in the static test was compared with a known baseline, while the algorithm performance in the dynamic test were compared with a post-processed reference trajectory and analyzed in terms of accuracies attained.