Universidade do Estado de Santa Catarina – UDESCDepartamento de GeografiaCurso de Geografia8ª fase – NoturnoDisciplina: Tópicos Especiais em Geografia IIIProf. M.Eng. Giovanni C. Scotton

DGPS

O QUE É DGPS?

DGPS (diferencial GPS) é a técnica empregada em receptores GPS para isto capacitados,

que tem por finalidade obter precisões superiores as precisões obtidas com estes

receptores em modo absoluto de posicionamento (já que em modo absoluto a precisão

é da ordem de até centenas de metros com a degradação intencional da precisão GPS

ativada - SA).

Na maioria dos modos de operação DGPS a precisão obtida é de 1 a 20 metros, dependendo de vários fatores associados ao procedimento e equipamentos utilizados.

Serviços DGPS: Quais são os diferentes tipos de serviços disponíveis?

As correções DGPS se dividem em dois grupos: Em tempo real;Pós-processadas;

Para usar sinais de correções DGPS em tempo real você precisa:

Uma fonte de sinal DGPS;Um receptor compatível com DGPS em tempo real;

Para usar correções DGPS pós-processadas você precisa:

Uma estação de rastreamento contínuo próxima;Um receptor capaz de armazenar as observações necessárias para processamento diferencial;

Quem Precisa Usar DGPS ?

Uma vasta gama de profissionais na atualidade vem utilizando esta técnica com sucesso para diversas finalidades, entre elas destacam-se:

Georeferenciamento;Levantamentos topográficos (agrícolas, florestais, urbanos, etc...);Cadastros para atualização de Sistemas de Informação Geográfica;Posicionamento preciso de embarcações e objetos náuticos;Posicionamento preciso de veículos (rastreamento de posição);Controle de terraplanagem;Locação de coordenadas (furos de sondagem, implantação de projetos, etc..);Navegação precisa;

Qual a diferença entre DGPS em tempo real e pós-processado?

DGPS em tempo real: O receptor GPS, devidamente dotado de um dispositivo de recebimento de correções diferenciais em tempo real (tipicamente por rádio, satélite banda L, telefone celular, etc...) fica capacitado para posicionamento preciso no local e na hora do procedimento. Isto viabiliza por exemplo, a locação de coordenadas projetadas (encontrar o local de coordenadas pré estabelecidas) ou a coleta em tempo real de posições.

DGPS pós-processado: O receptor GPS tem que ter a capacidade de armazenar todas as observações fornecidas pelos satélites da rede GPS, para que estes dados sejam confrontados em um processamento com o sinal rastreado por uma estação base de rastreamento GPS. Os erros sistemáticos do rastreio feito pelo receptor móvel são minimizados e em grande parte eliminados. Isto viabiliza por exemplo, um levantamento de feições SIG ou georeferenciamento. Com o procedimento adequado é possível obter-se precisões da ordem de centímetro (levantamento estático).

Quem são os fornecedores de serviço DGPS?

Rádio Faróis

Existe uma rede de rádio faróis da Marinha Brasileira que cobre faixa litorânea. Este sistema opera na faixa entre 285khz e 325khz. Estes sinais são tipicamente fornecidos sem custo. Ocasionalmente uma ou outra estação está em manutenção ou fora de operação. As precisões obtidas segundo informações ficam de 1 a 10 m.

Estações Base Virtuais

Estas estações são equipamentos colocados em satélites. Um exemplo de fornecedor deste serviço é o OMINSTAR. Os equipamentos e os serviços são mais caros porém podem prover correções em praticamente todo lugar. As precisões obtidas segundo experiências são de 1 a 5 metros. A assinatura anual de um serviço destes custa em torno de U$ 2000,00 fora o custo do receptor adicional necessário.

Localização dos Rádio-faróis da Marinha:

LOCALIZAÇÃO FREQUÊNCIA (Hz)

MSK RATE (bpa) LATITUDE LONGITUDE REF. ID STATION ID ALCANCE STATUS

Abrolhos 290 100 17° 57’ 53.0" S 38° 41’ 38.2" W - 0461 20m V/m@370 km ligado

Aracaju 320 100 10° 58’ 10.7" S 37° 02’ 11.1" W - 0468 20m V/m@370 km ligado

Calcanhar 305 100 5° 09’ 36.8" S 35° 29’ 15.2" W - 0467 20m V/m@370 km ligado

Canivete 310 100 00° 30’ 31.6" S 50° 24’ 50.1" W - 0463 20m V/m@300 km ligado

Ilha Rasa 315 100 26° 00’ S 43° 06" W - - 20m V/m@300 km ligado

Moela 305 100 24° 02’ 51.9" S 46° 15’ 48.2" W - 0462 20m V/m@370 km ligado

Rio Grande 290 100 32° 08’ 54.1" S 52° 06’ 11.7" W - 0464 20m V/m@370 km ligado

Santa Marta 310 100 28° 36’ 16.2" S 48° 48’ 50.1" W - 0466 20m V/m@370 km ligado

São Marcos *** 300 100 02° 29,337’ S 44° 18,086’ W - 0460 20m

V/m@300 km ligado

São Tomé 300 100 22° 02’ 32.3" S 41° 03’ 10.7" W - 0465 20m V/m@370 km ligado

Lista com informações dos Rádios-faróis da Marinha:

Fonte das Informações:

Ministério da Marinha, Centro de Sinalização Náutica e Reparos Almirante Moraes Rego.

*** Os receptores GPS devem ser ajustado para o datum WGS84 e o resultado da posição usando o Rádio farol de São Marcos será no datum Córrego Alegre.

Estações Base Virtuais

Estas estações são equipamentos colocados em satélites. Um exemplo de fornecedor deste serviço é o OMINSTAR. Os equipamentos e os serviços são mais caros porém podem prover correções em praticamente todo lugar. As precisões obtidas segundo experiências são de 1 a 5 metros. A assinatura anual de um serviço destes custa em torno de U$ 2000,00 fora o custo do receptor adicional necessário.

Estações Base de Rastreamento Contínuo

Espalhadas pelo território, estas estações ficam 24h armazenando dados de rastreio dos

satélites da rede GPS. Estas estações servem basicamente de referência para

procedimentos de levantamentos pós-processados, pois fornecem dados rastreados na

forma de arquivos (geralmente fornecidos pela internet). Os levantamentos pós-

processados podem ter precisões submétricas se forem tomados certos cuidados

quanto o planejamento da missão de rastreio. Tipicamente as precisões conseguidas são

melhores que 1 metro para a maioria dos levantamentos, considerando-se os cuidados

com o raio de abrangência. Um bom exemplo deste serviço pode ser encontrado no sítio

http://www.spg.com.br .

Resumo:

O DGPS foi desenvolvido visando reduzir os efeitos da disponibilidade seletiva imposta ao GPS no modo absoluto (SPS).

É uma técnica que melhora não só a acuraria, mas também a integridade do GPS.

Sua utilização original foi na navegação, mas atualmente pode ser empregada em várias atividades.

O conceito de DGPS envolve o uso de um receptor estacionário numa estação com coordenadas conhecidas, rastreando todos os satélites visíveis.

O processamento dos dados nessa estação permite que se calculem correções posicionais, bem como as pseudodistâncias e da fase da portadora.

Estando a estação base localizada nas proximidades da região de interesse, há uma forte correlação entre erros calculados na estação base e os erros da estação móvel.

Desta forma se o usuário receber tais correções, ele poderá corrigir suas posições ou observações coletadas, dependendo da estratégia adotada.

Conceito de GPS Diferencial ou DGPS

Resumo:

A aplicação de correções nas posições é o método mais simples de se utilizar em DGPS, mas é sobremaneira afetado pela AS se qualquer um dos satélites não for rastreado simultaneamente nas duas estações. Neste caso a qualidade seria inferior a que é obtido durante o dia.

Um aspecto importante no DGPS é o intervalo de transmissão das correções e suas variações. Quanto maior o intervalo de transmissão, menor será a acuraria da posição corrigida.

Para aplicações em serviços de vigilância e sistemas AVL (Automatic Vehicle Location), é comum a utilização do DGPSI (DGPS invertido). Neste caso, as estações móveis enviam os dados à estação base, onde são aplicadas as correções.

Wide area DGPS (WADGPS) – Exemplo de Aplicação

Técnicas de GPS diferencial de área larga (WADGPS) permitem localizar uma aeronave com erros de menos de 1 metro. O custo de adicionar WADGPS nos atuais GPS é muito baixo. A disponibilidade de WADGPS traduz-se na melhoria da letalidade das armas guiadas contra alvos fixos. Também permitirá melhorias em radares de abertura sintética (SAR), cuja resolução e precisão dependem do posicionamento acurado da aeronave.

DGPS - FIM