Artigo Escrito pelo Eng. Túlio Mendes

Introdução    

Com a evolução de novos equipamentos nas áreas de topografia e geodesia é interessante o estudo e analise dos resultados obtidos por diferentes metodologias. Os equipamentos de determinação das coordenadas geográficas mais atuais proporcionam uma maior exatidão nas mensurações, facilitam a manipulação e diminui o tempo em campo, este último é um dos fatores mais interessantes para os usuários, devido a redução do custo da mão de obra in loco.

A obtenção de coordenadas geográficas tem por finalidade a determinação do perímetro da área, a dimensão, a posição da área no globo terrestre e outros produtos indispensáveis no dia a dia do profissional. Para realizar a determinação das dimensões e contornos de uma determinada área existem vários aparelhos dos quais dois serão citados: a Estação Total e o receptor GNSS, os quais tem uma considerável, diferença nos princípios de funcionamento. Sendo que o primeiro equipamento necessita que os pontos de interesse sejam intervisiteis entre si, já o segundo equipamento não necessita de visualização entre os pontos, pois se orientam por sinais de satélites e ondas de rádio.

Para qualquer tipo de levantamento seja ele com a Estação Total ou receptores GNSS são passiveis de erros em suas medidas. Abaixo serão detalhados os principais tipos de erros intrínsecos aos equipamentos.

Características e erros da Estação Total

         Neste item serão apresentados os erros inerentes à Estação Total. Em um levantamento topográfico podem haver três erros básicos relacionados às condições climáticas, equipamentos e do operador. Por mais confiantes que sejam os aparelhos e por mais cuidado que o operador tome ao proceder a um levantamento topográfico, as medidas obtidas jamais estarão isentas de erros, (VEIGA; ZANETTI; FAGGION, 2007). As fontes de erros poderão ser:

  • Condições ambientais: são causados por alterações nas condições ambientais, como o vento e temperatura. Um exemplo clássico é a alteração do comprimento da trena com a variação da temperatura.
  • Instrumentais: causados por problemas de ajuste do equipamento. Uma grande parte dos erros oriundos dos aparelhos pode ser reduzida adotando técnicas de verificação/retificação, calibração e classificação, além de técnicas particulares de observação.
  • Pessoais: originados por falhas do operador, como falta de atenção ao executar uma medição e cansaço.

Todos os três erros citados anteriormente são mais conhecidos como: Erros grosseiros, sistemáticos e aleatórios que serão detalhados a seguir.

Erros Grosseiros: Originados por engano na medida, leitura errada nos instrumentos e ou identificação de alvo, geralmente relacionados com a falta de atenção do observador ou falha no equipamento. E de responsabilidade do operador ter cuidados para impedir a sua ocorrência ou detectar a sua presença. A forma mais eficaz de verificar as falhas é realizar a repetição de leituras.

Erros Sistemáticos: São erros cuja intensidade e sinais algébricos podem ser determinados, adotando leis matemáticas ou físicas. Por serem erros com causas conhecidas eles podem ser evitados a partir de técnicas de observação ou até mesmo eliminados com a aplicação de fórmulas específicas. Esses tipos de erros são acumulativos ao longo do trabalho.

Erros Aleatórios: São aqueles que permanecem mesmo após a eliminação dos erros grosseiros e sistemáticos. São erros que não seguem nenhum tipo de lei e ora ocorrem num sentido ora noutro, tendendo a se neutralizar quando o número de observações é grande.

É importante lembrar que alguns erros se anulam durante a medição ou durante o processo de cálculo. Deste modo, um levantamento que visivelmente não apresenta erros, não significa estar necessariamente correto.

Características e erros das observáveis GNSS

Segundo Caldas (2014) todas as medidas realizadas a partir do GNSS, sejam a (pseudodistância ou fase da portadora) são vulneráveis a erros que prejudicam a precisão das posições levantadas.

De acordo com Monico (2008), o sistema global de navegação por satélite é composto por duas observáveis e que as mesmas permitem determinar a posição de um objeto, a velocidade e o tempo, são elas:

  • Pseudodistância a partir do código; e a
  • Diferença de fase da onda portadora.

Para realizar a medida da observável pseudodistância é necessário correlacionar o código gerado pelo satélite no momento da transmissão (tt) com sua réplica gerada no receptor no instante de recepção (tr). De acordo com Monico (2008) a equação da pseudodistância entre o satélite (s) e o receptor (r) pode ser descrita como:

(1)

Onde:

  • : distância geométrica entre o satélite, no instante de transmissão do sinal, e o receptor, no instante de recepção do sinal;
  • c: velocidade da luz no vácuo, em m/s;
  • : erro do relógio do receptor em relação ao tempo GPS, em segundos;
  • : erro do relógio do satélite em relação ao tempo GPS, em segundos;
  • : erro causado pela ionosfera, em metros;
  • : erro causado pela troposfera, em metros;
  • : erro causado pelo multicaminho, em metros;
  • : erro da medida de pseudodistância devido aos efeitos não modelados e aleatórios, em metros.

A medida da fase da onda portadora () (mais precisa que a pseudodistância) é realizada através da diferença entre a fase do sinal gerada no satélite, no momento que o mesmo transmite o sinal, e a fase gerada no receptor no momento da recepção do sinal. Somente uma medida fracionaria é obtida, restando os ciclos completos (inteiros), conhecido como ambiguidade (N). Monico (2008) descreve a equação da fase de abatimento da onda portadora como sendo:

(2)

Onde:

  • : frequência da fase;
  • fase gerada no satélite, na época de referência ;
  • fase recebida no receptor, na época de referência ;
  • ambiguidade da fase;
  • erro da fase da onda portadora.

O receptor mede a parte fracionaria da fase da onda portadora e contam o número de ciclos inteiros coletados no receptor, resultando em uma medida continua. A ambiguidade representada por () determina o numero de ciclos inteiros entre o satélite (s) e o receptor (r) no momento em que o receptor é ligado (MONICO, 2008).

A acurácia que pode ser obtida nas observáveis GNSS em relação à pseudodistância pode se aproximar em unidades métricas ou até mesmo em alguns decímetros, já na fase da onda portadora a acurácia obtida poderá ser de poucos centímetros ou até mesmo em unidades milimétricas, (MONICO, 2008).

Cabe ressaltar que, além das observáveis destacadas acima outras podem ser obtidas com o GNSS (variação Doppler, Razão Sinal Ruído (SNR) e outros). Como todas as observáveis envolvidas no processo de mensuração estão sujeitas a erros aleatórios, sistemáticos e grosseiros, alguns deles podem ser reduzidos e ou eliminados com certos procedimentos, (MONICO, 2008).

  • Erros aleatórios são inevitáveis e é considerado inerente da observação;
  • Erros sistemáticos podem ser modelados, reduzidos e ou eliminados por métodos de observações;
  • Erros grosseiros podem ser reduzidos a partir da atenção e o cuidado do usuário.

A Tabela 1 detalha as fontes e os efeitos dos erros sistemáticos envolvidos nas observáveis, considerando as fontes (satélite, propagação do sinal, receptor/ antena e a própria estação).

Tabela 1- Fontes dos erros e seus efeitos nas observações GNSS

Fontes Erros
Satélite Erro da órbita

Erro do relógio

Efeitos da Relatividade

Atraso entre as duas portadoras no hardware do satélite

Centro da fase da antena do satélite

Fase Wind-up

Propagação do Sinal Refração troposférica

Refração ionosférica

Perdas de ciclos

Multicaminho ou sinais refletidos

Rotação da Terra

Receptor/ Antena Erro do relógio

Erro entre os canais

Centro de fase da antena do receptor

Atraso entre as duas portadoras no hardware do receptor

Fase Wind-up

Estação Erros nas coordenadas

Multicaminho ou sinais refletidos

Marés terrestres

Movimento do pólo

Carga oceânica

Pressão atmosférica

Fonte: Adaptado de Monico, 2008.

Vale ressaltar que marés terrestres, cargas oceânicas e a atmosfera não são exatamente erros e sim variações que devem ser consideradas para o posicionamento de alta precisão.

Para obter uma melhor precisão no posicionamento por técnicas GNSS é necessária a minimização ou eliminação dos diferentes tipos de erros citados. A partir dos anos 2000, um dos principais fatores que interviam no posicionamento com GNSS foi desativada. Este erro denominado de Selective Availability (SA) proporcionou uma melhora nos posicionamentos após sua desativação, porém outro erro de grande relevância ainda permaneceu, a ionosfera. Após a desativação da SA a ionosfera se tornou a principal fonte de erro nos posicionamentos por GNSS (MATSUOKA, 2007).

Descrição da precisão nominal S800 – Stonex

            O receptor GNSS S800 é um equipamento robusto e possui as seguintes especificações: 555 canais, radio de 2w, suporta as constelações GPS, GLONASS, BEIDOU, GALILEO, QZSS, SBAS e IRNSS além de possibilitar ao usuário uma comunicação a partir de rede wi-fi com o receptor, essa comunicação permitirá acessar todas as configurações internas do receptor. Devido seu posicionamento ser corrigido em tempo real o receptor proporciona uma maior produtividade e a otimização do tempo em campo, gerando assim uma maior lucratividade, Figura 1.

A precisão de posicionamento se restringe de acordo com a metodologia adotada, detalhado na Tabela 2.

Tabela 2- Precisão posicionamento S800

Positioning
High Precision Static Surveying
Horizontal 2.5 mm + 1 ppm RMS
Vertical 2.5 mm + 1 ppm RMS
Code Differential Positioning
Horizontal <0.5 m RMS
Vertical <1.0 m RMS
SBAS Positioning
Horizontal <0.6 m RMS²
Vertical <1.2 m RMS²
Real Time Kinematic (<30 Km)
Fixed RTK Horizontal 8 mm + 1 ppm RMS
Fixed RTK Vertical 15 mm + 1 ppm RMS

Fonte: Adaptado, Manual Receptor S800 Stonex, 2018

Metodologia

O procedimento realizado em campo para a obtenção das coordenadas que serão tomadas como critério de comparação envolveram dois equipamentos distintos. A avaliação das coordenadas coletadas em campo irá adotar a Estação Total Ruide RTS 822R³ como referência de precisão.

Os equipamentos utilizados neste experimento são:  a Estação Total e o receptor GNSS modelo S800 da Stonex. Toda a comparação será realizada entre esses dois equipamentos.

A priori foram rastreados dois pontos correspondentes a estação (E1) e a ré (E0) para orientação da estação total. Os pontos E1 e E0 são estáticos com 10 minutos de posicionamento e foram processados e ajustados empregando a base (POLI) do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e o software GNSS Solutions. A tabela abaixo detalha as coordenadas e os erros das componentes horizontais e verticais.

Tabela 3 – Componente horizontal e vertical dos pontos de orientação da Estação Total.

E1 (Estação) Este Norte Altitude
Coordenadas (m) 328822.833 7395012.478 762.885
Precisão (m) 0.003 0.004 0.009
E0 (Ré) Este Norte Altitude
Coordenadas (m) 328828.200 7395034.673 761.956
Precisão (m) 0.004 0.006 0.007

Fonte: Adaptado relatório de processamento GNSS Solutions

Segue abaixo o momento da orientação da Estação Total a partir dos dois pontos rastreados com o método estático (E1 e E0), Figura 2.

Com a orientação do equipamento realizada podemos agora irradiar os pontos de interesse para determinação das coordenadas dos pontos P1 e P2 (Figura 3). A localização e a escolha dos pontos de interesse foram definidas levando em consideração as obstruções naturais, essa escolha é um dos parâmetros para a avalição dos erros cometidos com os receptores GNSS. É de extrema importância o teste realizado, principalmente coletando pontos em locais totalmente desfavoráveis, dessa forma pode-se analisar o desempenho dos receptores GNSS em condições diversas, condições essas estão presentes no dia a dia do profissional.

es

A coleta dos pontos P1 e P2 com o auxílio do receptor GNSS adotou a técnica RTK NTRIP utilizando a rede CEGAT e a base SPSP0. Lembra-se que esse método RTK NTRIP proporciona precisão horizontal de 0,010 m e na componente vertical de 0,025 m.

Resultados

Neste tópico serão detalhados os deltas (Δ) das coordenadas norte, este e altitude elipsoidal referente aos pontos de interesse, neste caso o P1 e P2.

Antes disso, segue abaixo a tabela das coordenadas utilizadas para a orientação da estação total (E1 e E2) (coordenadas pós processadas Tabela 3) e as coordenadas dos pontos adquiridos em baixo da vegetação (P1 e P2) como demonstrado na Figura 3, pontos esses serão utilizados para comparação, avaliação e validação do receptor GNSS S800 da Stonex.

Tabela 4: Coordenadas de orientação da estação total (E1/E2) e coordenadas dos pontos obstruídos por vegetação (P1/P2)

ESTAÇÃO TOTAL RUIDE R³
ID Norte Este Altitude
E1 7395012,478 328822,833 762,885
E0 7395034,673 328828,200 761,956
P1 7395063,888 328847,217 761,431
P2 7395026,987 328860,042 762,098

 

A próxima tabela detalha as coordenadas rastreadas com o auxílio do receptor S800. A apresentação da tabela facilita a compreensão dos dados coletados em campo.

Tabela 4: Coordenadas de orientação da estação total (E1a/E2a) e coordenadas dos pontos obstruídos por vegetação (P1a/P2a)

S800 – STONEX
ID Norte Este Altitude Solução
E1a 7395012,5000 328822,8170 762,9200 Fixo
E0a 7395034,7220 328828,1880 761,9710 Fixo
P1a 7395063,8363 328847,1588 761,5107 Fixo
P2a 7395026,9959 328860,0787 762,0637 Fixo

 

Abaixo segue o gráfico da comparação entre a Estação Total Ruide R³ orientada com pontos provenientes do posicionamento estático e o receptor GNSS S800 da Stonex. De acordo com o Gráfico 1 nota-se que a maior diferença entre as coordenadas está na altitude para o ponto P1 com valor de 0,080 m e a menor variação se encontra na coordenada norte com 0,009 m para o ponto P2. De acordo com a Figura 3 o ponto P1 e P2 estão situados em locais desfavoráveis para sua determinação, mesmo assim os erros apresentaram abaixo de 0,080 m. Lembra-se que todos os quatro pontos apresentaram solução fixa.

estação total

Conclusão

            Pode-se concluir a partir dos gráficos que o receptores GNSS Stonex S800 apresentam resultados satisfatórios mesmo em condições totalmente desfavoráveis para a coleta das coordenadas de interesse em comparação com as coordenadas obtidas com a Estação Total Ruide R³, onde a maior divergência foi de 0,080 m na altitude e 0,009 na componente norte.

Bibliografia

CALDAS, F. L. Análise de deformação da rede geodésica GNSS/SP com base na teoria da elasticidade. 94p. Presidente Prudente: [s.n], 2014.

MATSUOKA, M. T. Influência de diferentes condições da ionosfera no posicionamento por ponto com GPS: avaliação na região brasileira. 2007. 263p. Tese (Doutorado em Ciências Cartográficas) – Programa de Pós-Graduação em Ciências Cartográficas, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista, Presidente Prudente. 2007.

MONICO, J. F. G. Posicionamento pelo GNSS: Descrição, fundamentos e aplicações. 2º ed. São Paulo: Editora Unesp, 2008. 472p.

VEIGA, L. A. K.; ZANETTI, M. A. Z.; FAGGION, P. L. Fundamentos de topografia. 2007.

 


No Artigo passado, você aprendeu que agora já é possível utilizar o seu celular como coletora de dados, certo? (Se ainda não sabe como fazer isto, confira nosso último artigo por aqui).

Hoje, vamos te mostrar através de vídeos tutoriais, como você pode utilizar o aplicativo Cube-A para trabalhar como coletora de dados. Por isso, é fundamental que, se você ainda não tenha o aplicativo baixado no seu celular, clique no link acima para aprender como se faz o download.

Lembrando que o download do aplicativo é gratuito, e o único porém é que ele ainda não está disponível em português. Porém, basta saber um inglês básico para você conseguir utiliza-lo e, convenhamos, a economia que você terá ao utiliza-lo compensa aprender meia-dúzia de palavras em outro idioma, certo?

Afinal, apesar de ter sido feito pela Stonex e ter a mesma interface dos equipamentos da marca, como o GNNS STONEX S800, o Cube-A funciona com QUALQUER EQUIPAMENTO. Ou seja, ele vai te ajudar a economizar não importa qual seja a marca do seu GPS.

Então, vamos aos tutoriais:

  1. Para começar os trabalhos com o Cube-A como sua coletora de dados, segue vídeo inicial de configuração:

2. Locação de Dados:

3. Exportando Dados:

4. Configurando Base e Rover RTK no Cube-A:

5. Configuração RTK Ntrip no Cube-A para o GNSS S800

Como você pode ver nos vídeos, apesar de estar em inglês, é extremamente fácil de utilizar o Cube-A como coletora de Dados mesmo que você não fala a língua inglesa de forma fluente.

Caso tenha interesse em conhecer mais a respeito do Cube-A e como ele pode ser útil para o seu trabalho em campo, entre em contato com a equipe técnica da Alezi Teodolini, que é a empresa responsável por trazer esta tecnologia da Stonex para o Brasil.

Este é um assunto que já está está dando o que falar no mercado topográfico em 2017 e pode ter certeza que em 2018 vai estar com tudo.

Afinal, nossos smartphones já estão tão complexos e servem para tantas coisas, que já era hora de eles passarem a funcionar como coletora de dados também.

Até a próxima!

Quer conhecer mais sobre o S800, Receptor GNSS de alta performance da Stonex? Veja Este Artigo Aqui!


Agora você também pode ter um Receptor de Alta Performance que vai muito além de um GPS Geodésico: o GNSS S800 da Stonex.

Se você deseja um receptor que vai muito além de ser um gps geodésico, já que ele capta 555 canais e suporta diversas constelações, como GPS, GLONASS, BEIDOU e GALILEO, então o Stonex S800 tem tudo o que você precisa.

QUE MAIS ELE TEM?

Além disso, o Stonex S800 conta também com:

  • Ntrip Habilitado e Radios de 2w
  • Bluetooth, Wi-FI, Web Ui
  • Memória de 8GB
  • 2 Baterias de 6800mAh
  • Possibilidade de Utilizar o Celular ou Tablet Como Coletora.

Ou seja, ele é a evolução de um GPS Geodésico.

Descubra como conhecer mais do Receptor GNSS Stonex S800 por aqui.

MAIS UMA NOVIDADE DO S800:

Mostrando como o Stonex S800 é uma evolução do tradicional GPS Geodésico, ele possui algo único no mercado:

Uma garantia de 2 Anos.

Isso mesmo.

Isso significa que, após adquirir o equipamento, caso, em até 2 anos, ele apresente algum problema de fabricação, você tem toda a garantia necessária para o conserto do se equipamento.

E sabe porque a garantia é tão longa?

Porque ele é extremamente confiável. E porque ele tem por trás toda a estrutura da Alezi Teodolini, com 40 anos de mercado, e que por isso pode disponibilizar para seus clientes este tipo de garantia única.

Qualquer manutenção necessária é feita no escritório da empresa em São Paulo, contando com técnicos treinados no fabricante no exterior.

Toda esta estrutura dá muito segurança aos clientes, que por isso tem optado cada vez mais por conhecer, testar e comprar o gps geodésico Stonex 800.

São diversos os relatos de clientes utilizando o equipamento, como você pode ver no vídeo abaixo.

Então é isso: Conheça agora mesmo mais detalhes do S800 e tenha para você esta solução robusta para seu trabalho em campo.


Um receptor GPS/GNSS RTK é aquele que provê o posicionamento relativo cinemático em tempo real, chamado de Real Time Kinematic, o qual é uma técnica que vem evoluindo rapidamente e que permite ao operador obter informações, diretamente no campo, sem a necessidade de pós-processamento, e atingir uma posição centimétrica.

Este posicionamento oferece ao profissional de topografia uma maior agilidade, qualidade, rapidez, precisão e posicionamento em tempo real, ou seja, in loco. E pode ser usado em diversas aplicações.

O Agrimensor do Futuro lista abaixo as 10 principais aplicações de um receptor GPS/GNSS. Confira:

1) Locação – Construção Civil

Chama-se de locação a fase de pré-projeto na construção civil, na qual ocorre um levantamento prévio do terreno a fim de se obterem os locais onde serão feitos os alicerces e as fundações da obra. Depois de projetados estes pontos são localizados e implantados no terreno por posicionamento RTK.

2) Topografia em Geral

Profissionais da área de topografia podem utilizar a técnica RTK no levantamento dos pontos de controle/amarração da poligonal topográfica e em qualquer trabalho que adote as coordenadas planas retangulares UTM, entre eles o Georeferenciamento de Imóveis Rurais.

3) Obras Viárias

O termo infraestrutura se refere aos sistemas viários, de saneamento e de fornecimento de energia de uma cidade ou região. Em toda a fase destes sistemas, é necessária a obtenção de dados Georreferenciados como apoio a implementação dos mesmos.

4) Cadastro

Um cadastro designa o registro público, geralmente de bens de raiz. Tendo como o objetivo registrar uma feição/objeto e todas as características e propriedades desta. O cadastro é utilizado por empresas prestadoras de serviço e órgãos públicos que necessitam da informação geográfica georreferenciada para a tomada de decisões.

5) Mineração

Na mineração, a tecnologia de posicionamento GPS/GNSS é uma grande aliada nos trabalhos que envolvem altimetria, cálculo de volume, calculo de inventário de minério na locação de pontos de controle usados no monitoramento da estrutura da mina. Neste caso, usa-se o RTK que proporciona mais rapidez nos trabalhos uma vez que a correção de dados é feita no instante da coleta.

6) Prospecção de Petróleo:

O GNSS é muito importante no ramo petrolífero uma vez que é necessário saber onde perfurar, o tipo de equipamento a ser usado para a perfuração do solo e também cuidar da segurança dos seus dutos por meio da determinação da área de segurança dos mesmos.

7) Agricultura de Precisão:

O GPS tornou-se a base para a agricultura de precisão e, principalmente, nas usinas de açúcar e álcool, pois permite definir o melhor local de plantio, o momento certo para realizá-lo e as quantidades de insumos necessárias na produção. Tudo isso em áreas cada vez menores, possibilitando um controle preciso da localidade dos caminhões no escoamento da produção e maquinários na lavoura.

8) Batimetria

Nos trabalhos de batimetria, o método de posicionamento RTK pode ser usado a fim de determinar a localização correta dos pontos onde foi determinada a profundidade. Lembrando que o equipamento não calcula e nem possibilita a profundidade, ele apenas informa a posição geográfica de onde foram coletados os pontos.

9) Loteamento

É a subdivisão de áreas, denominadas Glebas, em lotes, com aberturas de novas vias de circulação para ampliação, modificação ou prolongamento dos lotes existentes.

10) Sísmica Terrestre

Consiste no estudo geológico da superfície terrestre com intuito da prospecção de petróleo através da análise das ondas sísmicas ocasionadas a partir da detonação de dinamites. A tecnologia GNSS é utilizada na determinação da posição de pontos a serem utilizados no mapeamento geodinâmico destas áreas.

 


O Galileo é o sistema europeu de navegação global por satélites que nasceu da iniciativa comum entre a União Européia e a Agência Espacial Européia (ESA) com o propósito de ser o primeiro sistema de navegação Mundial para fins civis, aberto à cooperação internacional e à exploração em regime comercial. O sistema Galileo foi projetado para possuir em seu segmento espacial 30 satélites, divididos em três planos orbitais, com uma altitude de 23222 km e uma inclinação de 56 em relação ao equador. Os satélites serão distribuídos de maneira uniforme, tendo um satélite de stand by em cada plano caso haja alguma falha em algum satélite em operação, o período orbital será de 14 horas. Com estas características, os engenheiros e pesquisadores da ESA acreditam que a probabilidade de rastrear pelo menos 4 satélites e fazer posicionamento em qualquer lugar do mundo é maior que 90%. Outra configuração importante do Galileo é a inclinação das órbitas que foram planejadas de uma forma a assegurar uma boa cobertura, inclusive em latitudes polares que são mal servidas pelo sistema GPS americano (NAVSTAR-GPS).

 

GIOVE-A (Fonte: ESA 2012)

Os dois primeiros satélites do sistema Galileo, GIOVE-A e GIOVE-B, foram lançados, respectivamente, em 28 de Dezembro de 2005 e 27 de abril de 2008, sendo que o primeiro teve como tarefa vital proteger as frequências de rádio, provisoriamente, reservadas pela União Internacional de telecomunicações ao Galileo e o segundo utilizado em experimentos de validação de relógio e na calibração do sistema.

Ambos os satélites GIOVE serão realocados no espaço após cumprirem suas missões de validação, ou seja, eles serão movidos a uma “órbita cemitério” com o objetivo de abrir caminho para os novos Satélites IOV que serão utilizados nos primeiros testes de posicionamento utilizando apenas o sistema Galileo.

Em 21 de outubro de 2011 foram lançados, em órbita, os dois primeiros satélites IOV e os outros dois mencionados no dia 12 de outubro de 2012, completando o ciclo através da plataforma de lançamento do centro Europeu localizado na Guiana Francesa.

 

Este é considerado um marco significativo para o programa Galileo, porque quatro é o número mínimo exigido para correções de navegação, ou seja, para realizar o posicionamento utilizando-se apenas dados do segmento espacial Galileo, o que, juntamente com parte do segmento de controle (Terra) e simuladores avançado, será possível validar o sistema Galileo como um todo.

 

Esta fase de validação será seguida pela implantação de mais satélites e componentes do segmento de controle (Terra) para alcançar a “plena capacidade operacional”. Depois disto, os usuários no terreno podem explorar os serviços.
O Galileo proporcionará aos usuários: maior precisão, maior disponibilidade e maior cobertura.

  • Precisão: o Uso combinado GPS-Galileo (em comparação com GPS por si só) proporcionará o maior número de satélites disponíveis para o usuário, bem como maior precisão. Da maioria das localidades, 6-8 satélites Galileo serão visíveis o que em combinação com os sinais de GPS, vai permitir as posições serem determinadas até dentro de poucos centímetros.
  • Disponibilidade: O elevado número de satélites também vai melhorar a disponibilidade dos sinais em cidades altamente edificadas, nas quais os edifícios podem obstruir sinais de satélites baixos no horizonte.
  • Cobertura o Galileo também irá fornecerá uma melhor cobertura em latitudes elevadas do que o GPS, graças à localização e inclinação dos satélites. Isto será, particularmente, interessante para o Norte da Europa.

Em outubro de 2010 durante a Conferência de Navegação Europeia, a ESA informou sua intenção que de declarar o sistema operacional tão logo a constelação espacial atingirá o número de 18 satélites que está programado para ocorrer entre 2014 e 2015.

 


Receptor GNSS SF3040 – Com Tecnologia Starfire, é o equipamento com o maior número de possibilidades do calculo do método relativo no mercado.

Alezi Teodolini, representante da NAVCOM no Brasil, anuncia um novo recurso para seus receptores GNSS, o STARFIRE Over IP. Esta opção permite aos usuários acessarem as correções StarFire através da Internet, dando-lhes acesso a um posicionamento confiável e preciso ao nível de 5 centímetros, sem a necessidade de uma Estação de Referência.
O sinal de correção StarFire da NavCom oferece cinco centímetros de precisão horizontal em todo o mundo usando o método de posicionamento absoluto preciso. O serviço esta disponível em tempo integral através do envio da correção STARFIRE, por sete satélites da IMARSAT, estando agora disponível também via internet. O sistema possui 40 Estações de Referência terrestres ao redor do mundo, as quais permitem corrigir as efemérides transmitidas e o erro do relógio dos satélites.

Atualmente o receptor GNSS SF3040 é disponibilizado ao mercado mundial com o sinal “STARFIRE LIFETIME”, ou seja, a correção mundial de 5 cm é gratuita por tempo indeterminado. Após 1 ano de comercialização do produto e diversos testes de campo a equipe técnica da Alezi Teodolini concluiu que para atingir a precisão de 5 cm em campo, utilizando-se o receptor GNSS SF3040, necessita-se efetuar uma inicialização de 40 min, quando a área a ser levantada não possui nenhum ponto conhecido. Nos casos em que houver um ponto conhecido, basta realizar a inicialização (Quick Start) neste ponto por um período de 50 segundos, obtendo-se a precisão de forma rápida e eficiente. Nas situações de bloqueio do sinal de correção dos satélites IMARSAT é necessário realizar novamente o procedimento de incialização, podendo-se utilizar o último ponto registrado no modo Quick Start.

Além do posicionamento absoluto preciso, o receptor GNSS SF3040 permite a coleta nos métodos relativos utilizando-se as técnicas pós-processado e em tempo real (RTK/UHF, RTK/GSM e RTK em REDE), simultaneamente ao recebimento das correções STARFIRE por satélite ou IP. Como todos estes recursos, o receptor SF3040 é o equipamento com o maior número de possibilidades para realizar um posicionamento GNSS no mercado.

 

Em testes realizados no Brasil nas áreas urbanas, o receptor SF3040 apresentou perdas constantes de recepção da correção STARFIRE, devido à obstrução dos sinais dos satélites. Nestas condições, foi desenvolvido a capacidade de receber a correção STARFIRE por um IP, permitindo-se assim, mesmo em locais urbanos, o acesso às correções STARFIRE por meio de uma conexão GSM(Global System Mobile).

A capacidade de acessar correções StarFire através da internet proporciona aos nossos clientes uma maior confiabilidade em sua utilização. Além da disponibilidade das correções StarFire 24h via satélite, os usuários passam a ter acesso às correções StarFire em situações nas quais há obstruções que impedem a recepção, tais como profundos cânions urbanos ou locais de latitude muito altas, desde que se tenha acesso à telefonia móvel via conexão.


Um levantamento topográfico refere-se a um conjunto de métodos e processos onde, seja por meio de medições topográficas (ângulos horizontais, verticais, distâncias horizontais ou inclinadas e diferença de nível) ou por meio do uso de receptores GNSS, realiza-se medições sobre a superfície terrestre com a finalidade de representação gráfica de uma porção do terreno sobre uma superfície plana.

Nesta aplicação espera-se uma precisão posicional ao nível de poucos centímetros para os pontos levantados. Considerando-se a topografia convencional, tais medições podem ser executas utilizando-se de Estações Totais (levantamentos planialtimétricos), níveis (levantamento altimétrico) ou ainda, com menor precisão, de teodolitos (levantamentos planialtimétricos ao nível de decímetros).

Pode-se ainda utilizar um receptor GNSS para esta finalidade. Neste caso, adota-se o uso da fase de batimento da portadora (receptores L1 e/ou L1/L2), pelo método relativo pós-processado, utilizando-se os métodos de posicionamento Estático, Rápido-Estático, Stop and Go e Cinemático.

 

O método Estático é caracterizado por tempos de posicionamento superiores a 20 minutos, enquanto no método rápido-estático os tempos de posicionamento são inferiores a 20 minutos. Nos dois métodos são gerados 1 arquivo de dados brutos para cada ponto levantado, os quais deverão ser processados a partir dos dados brutos coletados no ponto Base, onde nesta deve-se ter um receptor GNSS coletando as observáveis GNSS durante todo o tempo em que o receptor móvel estiver sendo utilizado. Estes dois métodos são mais indicados em áreas em que haja ocorrência significativa de obstruções necessitando, portanto, de um tempo maior de posicionamento para garantir a fixação das ambiguidades (solução fixa).

O método Stop and Go é indicado para o levantamento de áreas livres de obstruções, tornando-se vantajoso devido a possibilidade de redução no tempo de posicionamento. Normalmente adota-se um procedimento de inicialização, que consiste em posicionar sobre um ponto qualquer e deixá-lo rastreando as observáveis por pelo menos 5 minutos (podendo-se permanecer por um tempo maior caso julgue necessário). Em seguida, os demais pontos do levantamento serão observados com um tempo mais curto. Normalmente recomenda-se pelo menos 30 épocas para cada ponto. Nesse contexto, configurando-se os receptores Base e Rover com uma taxa de gravação de 1 segundo, bastariam 30 segundos de posicionamento nos demais pontos do levantamento. Vale salientar que caso haja perda de sinal durante o trajeto entre os pontos, haverá a necessidade de uma nova inicialização de pelo menos 5 minutos. Neste método será gerado apenas um arquivo de dados brutos, o qual deverá ser processado a partir dos dados brutos coletados no ponto Base.

O método cinemático é indicado para o levantamento de feições tais como estradas, córregos, limites de talhões, etc., e assim como o método Stop and Go, convém-se utilizá-lo em áreas livres de obstruções. A coleta das observações neste método será realizada configurando-se o receptor para armazenar os pontos pelo tempo ou pela distância percorrida, uma vez que o receptor móvel estará em movimento durante todo o trajeto.

Nos quatro métodos citados, em sequência ao pós-processamento dos dados, serão obtidas coordenadas com precisões ao nível de poucos centímetros. Convém salientar que o receptor Base não deverá estar a mais que 20 km dos pontos levantados, sendo este o raio de trabalho a ser adotado.

Ainda considerando-se a aplicação em Levantamentos Topográficos, pode-se utilizar das técnicas de posicionamento em tempo real (RTK). Estas se tornam mais produtivas e confiáveis uma vez que durante a etapa de levantamento tem-se as correções em tempo real, permitindo assim acompanhar a solução do vetor (fixo ou flutuante) e a precisão obtida no mesmo instante do levantamento. Nestas condições o tempo de posicionamento será rápido, uma vez que apenas uma época será necessária para registro de cada ponto de interesse.


Proposta de Valor da Utilização do receptor GNSS SF3050 como base híbrida para Agricultura de Precisão e do uso do receptor GNSS SF3040 na topografia em usinas de cana-de-açúcar.

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  • Introdução:
    A sistematização da área de plantio da cana está diretamente ligada ao conhecimento de todas as feições existentes em campo, bem como a determinação de todas as coordenadas geográficas com precisões centimétricas da área plantada e ao perfeito ordenamento de diferentes etapas a serem realizadas desde o preparo do solo até a colheita.
    Assim, será possível projetar todas as etapas mecanizadas na lavoura sem desperdiçar área, eliminando o pisoteamento da linha de plantio e compactando o solo adequadamente.
  • Concepção:
  • gnssFigura 1: Estações de Referências Ativas hibridas(E.R.A.H.) para Agricultura de Precisão e Topografia.A partir do projeto de implantação das Estações de Referência Ativas hibridas (E.R.A.H.), levando-se em consideração a topografia do terreno e o alcance dos rádios, são implantadas, em campo, estruturas físicas capazes de receberem os equipamentos que enviarão as correções de posicionamento para os tratores mecanizados(com piloto automático instalado) e receptores GNSS RTK e/ou Pós-processados com referências únicas em toda a área cultivada.
    A E.R.A.H. pode ser instalada em um ponto fixo e de maneira permanente ou, em sua concepção móvel, instalada em qualquer ponto da propriedade.

    gnss Figura 2 e 3: E.R.A.H. Fixa e móvel.

    • Equipamentos Utilizados:

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    Figura 4: Equipamentos e máquinas utilizados em campo.

    Na E.R.A.H. será instalado o receptor GNSS SF3050 , o qual estará conectado a dois rádios e enviará as observações de fase da onda portadora através dos rádios ADL da Pacific Crest e John Deere, isso permitirá o posicionamento centimétrico, em tempo real, do Receptor GNSS SF3040 da NAVCOM para topografia e de qualquer máquina agrícola da John Deere que esteja com o receptor GNSS SF3000 e com o conjunto de automação instalado.

    • Etapas da sistematização na usina de cana-de-açúcar:
    • gnss

     

    Tabela 1: Etapas do processo de sistematização

    Estas 3 etapas, se realizadas de maneira correta, permitem a otimização do uso do solo e o plantio considerando-se todos os detalhes da área e, por conseqüência, terá a melhor produtividade na colheita.
    O Projeto (PROJ) consiste na tomada de decisão realizada em escritório e está baseado nas informações obtidas com o desenho topográfico da área a ser utilizada e ao respectivo projeto realizado a ser implantado pela agricultura de precisão. Atualmente, já existem softwares específicos que permitem a automatização destas tarefas e a interface completa entre softwares e equipamentos utilizados em campo.

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    Figura 5 e 6: Análise Planialtimétrica em escritório e divisão de glebas.

    A Topografia(TOPO) é fundamental na sistematização, entretanto, algumas etapas ainda podem ser realizadas por antigas técnicas de posicionamento, assim como: níveis, estação total e receptores GNSS Pós-processados, estes, além de morosos, podem trazer posicionamento impreciso ao projeto. A utilização de receptores GNSS RTK permite a realização de levantamentos topográficos e locação de pontos, em campo, sem necessidade de retorno ao escritório.

    A agricultura de precisão(AGRI) é realizada através dos pilotos automáticos( receptores GNSS + Kit Hidráulico + Monitor de orientação) instalados nos tratores. Sem o conhecimento das feições do terreno, era utilizada a linha A-B na qual o tratorista determinava, em campo, a paralela a ser seguida. Hoje em dia, toda a linha de plantio, a ser realizada em campo, foi projetada e, minuciosamente, estudada em escritório antes da implantação em campo.

    Toda a preparação do solo, sulcação, é realizada com as informações da topografia, já o projeto e a implantação da curva de nível, o projeto da linha de plantio e colheita são realizados em escritório e, posteriormente, implantados em campo.
    • Benefícios do Projeto
    Para a sistematização do cultivo da cana-de-açúcar, é necessário o completo e total conhecimento da área plantada e uso da sequência das etapas propostas no fluxograma acima.
    A topografia é ferramenta essencial neste projeto, o uso da E.R.A.H. permite a utilização de todo maquinário agrícola tradicional e consagrado da John Deere em conjunto com os Receptores GNSS RTK da NAVCOM.
    No caso da utilização de Estação de Referência exclusiva para Agricultura, tornar-se-á necessária a utilização de Estação de Referência de Topografia redundante, aumentando, consideravelmente, o custo do projeto e o tornando impraticável em muitos casos. A demanda topográfica continuará necessária e poderá ser realizada através de técnicas de posicionamento já ultrapassadas, o que não permitirá a sequencia das etapas do projeto e comprometerá a sistematização da cana-de-açúcar.

Esta integração permitiu:
1- Substituição de antigas técnicas como níveis e receptores GNSS Pós-processados de outras marcas;
2- Realização do levantamento e locação da curva de nível e terraça em tempo real;
3- Otimização de todas as etapas da sistematização no cultivo da cana-de-açúcar.

  • Conclusão

A utilização de receptor GNSS RTK na topografia é essencial para a sistematização do cultivo da cana-de-açúcar. O uso de outras técnicas de posicionamento não permite a realização da correta ordem do fluxo de trabalho e gera atraso , retrabalho e imprecisão na sistematização


Com o surgimento de novas constelações de satélites tais como Galileo, SBAS (Satellite Based Augmentation Systems), Beidou (sistema de navegação regional chinês, também em desenvolvimento), e LAAS (Local Area Augmentation System) e também com os novos avanços nas tecnologias relacionadas ao posicionamento global, observa-se atualmente vigorosas alterações no sistema de posicionamento americano GPS (Global Positioning System) que melhorarão a capacidade de posicionamento para uso civil e militar. Tais alterações caracterizam o conceito de Modernização GPS, que incluem basicamente três mudanças:

• Integração do GPS com sistemas de aumento, permitindo assim melhor desempenho e aumento de precisão no posicionamento em tempo real visando aplicações em situações críticas de segurança, como por exemplo a aviação. Cita-se os sistemas de aumento LAAS (Local Area Augmentation System) também denominado como GBAS (Ground Based Augmentation System), por se tratar de um sistema de aumento baseado em terra com link transmissão de correções via VHF e o sistema WAAS (Wide Area Augmentation System) sendo um sistema baseado no espaço, por utilizar satélites geoestacionários em órbita para transmissão das correções.

• Sinais de navegação (Inercial e Rádio) que serão usados para proteger os usuários GPS contra interferências de rádio frequência (RFI) acidentais ou propositais, melhorando o posicionamento principalmente nos centros urbanos;

• Diversidades de frequências: Uma nova frequência L5 se juntará às atuais frequências L1 e L2, melhorando de maneira significativa a qualidade de rastreio e aquisição, alçando-se melhores níveis de precisão.

 

Assim como os sinais L1 e L2, o novo sinal L5 será transmitido a partir da frequência fundamental f0 = 10,23 MHz. Com isso, tem-se um resumo das frequências e respectivos comprimentos de onda para os diferentes sinais GPS:

 

O primeiro satélite a transmitir o sinal L5 foi lançado em 24/03/2009, o PRN01 (Bloco IIR-M), o qual foi desativado em 06/05/2011 devido a problemas em sua órbita. A nova geração de satélites do bloco IIF (incluindo um total de 12 satélites SVN62 a SVN73) permitiu tornar o sinal L5 operacional a partir do lançamento do primeiro satélite deste bloco em 28/05/2010. Atualmente já foram lançados 3 satélites deste bloco, os quais estão sendo fabricados pela BOEING:

O novo sinal L5 transmitirá duas variedades de códigos PRN: o código XI (em fase) e o código XQ (em quadratura), ambos transmitidos a uma taxa de 10,23 MChips/s, sendo portanto 10 vezes mais rápido que o código PRN C/A. Normalmente os satélites transmitem sinais CDMA (Code Division Multiple Access) e os receptores GPS realizam o processamento. Como o sistema CDMA é baseado na técnica de espalhamento espectral, observa-se que a densidade espectral da potência do sinal l5 é maior que no sinal L1.

No código I a duração do código de 1ms é estendida para 10 ms e no código Q é estendida para 20ms. Um aumento de 10 vezes no número de linhas no espectro faz com que a energia por linha seja diminuída em 10 dB para o código I e em 13 dB para o código Q (Holmes & Raghavan, 2004).
Este aumento do espalhamento espectral permite reduzir o efeito das interferências causadas pelos sinais dos outros satélites, os quais causam ruídos no sinal.

Como a taxa do sinal L5 é dez vezes mais rápida que no sinal L1 (código C/A), há uma redução no erro do rastreamento, garantindo-se assim uma maior exatidão nas medições realizadas com um receptor capaz de rastrear L5, além de reduzir as interferências (RFI) e suavizando também os efeitos do multicaminhamento. Assim, será observado uma melhora considerável nos levantamentos realizados sob condições adversas (áreas com maior cobertura vegetal ou obstruções que potencializam os erros de multicaminhamento).


CEGAT- RTK em Rede e Receptores GNSS ASHTECH  – O Futuro

O conhecimento das coordenadas terrestres sempre foi um desafio e uma necessidade para a humanidade. O advento das tecnologias GNSS tem revolucionado as técnicas e os métodos de levantamento de pontos e feições contidos na superfície terrestre. Hoje, as coordenadas terrestres podem ser conhecidas com grande precisão. O desafio, agora, é a obtenção das informações de forma instantânea, precisa e com baixo custo de execução.

Há algumas limitações no uso do rádio UHF que se devem, principalmente, ao relevo, ao alcance e a alguns efeitos atmosféricos. Maiores serão as barreiras, com conseqüente depreciação do levantamento, à medida que o móvel se afasta da estação de referência GNSS .

Devido às restrições mencionadas e ao crescente uso da telefonia móvel, desenvolveu-se uma nova forma de comunicação e transmissão de dados RTK baseada no uso do GSM. Portanto, a fim de resolver os problemas relacionados com a atmosfera (Ionosfera e Troposfera), erros de relógio, órbitas de satélites e outros obstáculos do método de posicionamento citado, surge a técnica denominada RTK em REDE que vai ao encontro de todas as expectativas.

A utilização do RTK em Rede já é uma realidade em muitos países do mundo e está associada ao aumento da demanda por informações espaciais de alta qualidade e em tempo real (Barbosa, 2010). O uso de redes para disponibilizar o posicionamento em outros países como, por exemplo, na Alemanha , já existe desde 1996 com a rede SAPOS.

Com intuito de sempre prover os melhores equipamentos e as tecnologias mais avançadas na área de posicionamento, de forma ágil, precisa e confiável, o CEGAT – Centro de Estudos Geodésicos da Alezi Teodolini, lança, em caráter pioneiro na América Latina, o serviço RTK em REDE no Brasil.

No Brasil, a técnica RTK em REDE permite que usuário utilize apenas um receptor GNSS móvel em campo e na área de cobertura deste serviço, sem a necessidade de se ter um receptor base, módulos de rádios, cabos, bateria e outro tipos de acessórios em campo. Diminuindo, portanto, o custo com pessoal e eliminando procedimentos em campo, como por exemplo, transporte de coordenadas em áreas cobertas pelo serviço.

 

RTK em Rede –Introdução

O RTK em REDE é compatível com o conceito de VRS (Estação Virtual de Referencia), o qual se baseia numa rede de estações GNSS permanentes e conectadas através de outra de infraestrutura de comunicações com um Centro de Controle equipado com software apropriado para receber dados de todas as estações de referência. Os dados são memorizados, as ondas portadoras L1 e L2 analisadas sobre erros da ionosfera e troposfera, erros das efemérides e sobre as ambiguidades. O software usa as informações para diminuir a influência dos erros sistemáticos que limitam a precisão do posicionamento GPS e para gerar as correções necessárias utilizadas na área de abrangência da rede.

Esta técnica de posicionamento já é consagrada na Europa e nos Estados Unidos e atende às necessidades de posicionamento rápido e preciso, entregando ao usuário em campo parâmetros de correção que permitirão ao seu receptor GNSS o posicionamento com precisões de até 1 cm em tempo real.

Um dos principais exemplos é o serviço da LEICA na Europa, (www.smartnet-eu.com), que cobre toda a Europa e permite que os usuários utilizem apenas 1 receptor GNSS móvel em campo. Veja um breve exemplo da cobertura:

 

Estas correções RTK podem ser geradas por 4 métodos:  MAC : correções Master-Auxiliary, i-MAX: Individualized MAX, PRS ou VRS: Virtual Reference Station e FKP: Flächen-Korrektur-Parameter. Mais informações sobre estes métodos estarão disponíveis em novas publicações.  Nota: O CEGAT disponibiliza todos estes formatos aos usuários.

As características básicas do RTK em REDE são: maior número de estações utilizadas como referência (podendo variar de três a dezenas ou centenas estações); possibilidade de realizar o controle de qualidade; aumento das distâncias entre as estações de referência (TRIMBLE,2010), aumento substancial da área de atuação (ALVES, 2008; ALVES e MONICO, 2010).

Mas antes de ir adiante e se aprofundar no assunto, é importante dar uma visão geral do que realmente é a técnica RTK em Rede.

A maneira mais fácil de explicar é comparar a técnica RTK e a técnica RTK em REDE.

Técnica RTK (Single Base – Base única)

Os receptores GNSS RTK móveis, tradicionalmente, recebem correções RTK de uma Estação de Referência, utilizando link de comunicação por tanto rádio ou modem GSM. A estação GNSS Base pode ser implantada em um ponto e permanecer fixa (ex. sobre o telhado de um escritório) ou pode ser itinerante, ou seja, sempre transportar ou ocupar um ponto homologado como Base para a área onde será realizado o projeto. Em ambos os casos, o princípio é o mesmo.

O Princípio

O princípio da técnica RTK começa com a implantação da estação de referência base, que é definido primeiramente:

1-      – Através da ocupação de um ponto conhecido (homologado) e/ou transportado;

2-      – da Configuração da estação Base com a referida coordenada precisa do ponto usado (Homologado/transportado);

3-      – da Configuração do módulo de rádio base com a frequência e os protocolos a transmitir.

Após estes procedimentos, a estação Base envia as correções para o móvel via um link de comunicação (normalmente um modem de rádio de único caminho ou conexão GSM) (Fig.4).

Há três importantes pontos a serem observados na relação entre a estação de referência e o móvel:

4-      Ambos estão observando um conjunto de satélites (mínimo 5 satélites em comuns).

5-      A referência envia todos os deltas, observações de fase, pseudodistância e dados dos satélites para o móvel.

6-      O móvel combina estas observações de fase da estação de referência com suas próprias observações para computar a posição RTK.

Desvantagens

A desvantagem do uso da Estação de Referência simples é:

7-      O custo para comprar a estação de referência;

8-      Alta quantidade de acessórios e cabos para levar ao campo;

9-      Salário do ajudante para tomar conta da estação de referência;

10-   Tempo despendido para a instalação da Estação de Referência;

11-    À medida que a distância aumenta entre a referência e o móvel, a precisão computada diminui;

 

Esta queda na precisão é devida aos erros dependentes da distância – principalmente erros atmosféricos. Essencialmente, como a distância entre o móvel e a estação de referência aumenta, as condições atmosféricas do móvel e da estação de referência se tornarão cada vez mais diferentes. Isto diminui a precisão e dificulta para o móvel fixar as ambiguidades.

Técnica RTK em Rede

A técnica RTK em Rede requer um mínimo recomendado de três estações de referência (não há máximo) com um espaçamento inter-estacional de até 100km, dependendo da configuração da rede estabelecida.  Estas estações são implementadas sobre pilares fixos, com horizonte aberto, ou seja, sem a incidência de feições que possam ocasionar multicaminhamento, e com coordenadas precisas (homologadas ou transportadas)  formando, assim, o RTK em Rede.

O Princípio

O princípio da técnica RTK em Rede começa com todas as estações de referência que compõem a Rede, transmitindo continuamente observações de satélite para um servidor central, executando um software de gerenciamento destas estações de referência como, por exemplo, o GNSMART da empresa GEO++ da Alemanha, que vai modelar e gerar as correções de RTK em Rede.

 

O objetivo do RTK em Rede é minimizar a influência dos erros dependentes da distância sobre a posição computada dos móveis dentro dos limites da área de trabalho. O software do serviço RTK em rede  segue o seguinte processo:

  1. Fixa as ambiguidades dos satélites (sendo observado pelas estações de referência) dentro da área de trabalho; e
  2. Usa os dados de todas (ou um subconjunto de) as estações de referência para gerar correções que serão enviadas para o móvel (Fig.6).

O Receptor Móvel, através de uma ligação GSM/GPRS, envia sua posição aproximada para o Centro de Controle (software Gerenciador das estações) através de mensagem NMEA (The National Marine Electronics Association) com formato GGA (Registro NMEA – Global Position System Fix Data).

Logo, o software de controle das estações de referência  gerará uma estação não física simulando uma estação base próxima do usuário, então, o usuário pode usar os dados desta como se ela fosse uma estação de referência real.  Para o caso do software GNSMART, ele utiliza a representação de estado do espaço para criar uma correção específica para aquela posição geográfica. Uma vez que o móvel receba os dados RTK, ele computa sua posição usando o algoritmo apropriado.

Qual algoritmo o receptor GNSS móvel usa e como os erros dependentes da distância são minimizados dependem muito da técnica RTK em Rede que está sendo utilizada, veremos mais detalhes em outras publicações.

 

Anteriormente, mencionamos MAX, FKP e VRS como exemplos de técnicas de RTK em Rede disponíveis no mercado – cada um destes métodos minimiza (ou modela) os erros em diferentes modos. Dependendo do método, esta modelagem é realizada no servidor do RTK em Rede ou no móvel. Entretanto, a relação entre o RTK em Rede e o móvel é diferente de cada método – podendo haver diferenças em desempenho, precisão, confiabilidade e rastreabilidade para o móvel.

Vantagens do RTK em Rede

As vantagens do RTK em Rede são:

– Não é necessário possuir uma estação de referência física;

– As precisões das posições móvel computadas são mais homogêneas;

– A precisão é mantida ao longo de distâncias entre as estações de referência e o móvel;

– A mesma área pode ser coberta com menos estações de referência (ex. se comparada ao número de estações de referência requeridas usando-se Estação de Referência Direta);

– Maior confiabilidade e disponibilidade de correções RTK devido ao conjunto de estações de referência que compõe o sistema.