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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2018.tde-24092018-073219
Documento
Autor
Nome completo
Pablo Henrique Souza Galhardo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2018
Orientador
Banca examinadora
Fonseca Junior, Edvaldo Simões da (Presidente)
Chaves, João Carlos
Trabanco, Jorge Luiz Alves
Título em português
Análise do posicionamento GNSS cinemático em ambiente urbano com uso da técnica RTK via Ntrip.
Palavras-chave em português
GNSS
GPS
Ntrip
RBMC-IP
RTK
Sistema de Posicionamento Global
Zona urbana
Resumo em português
O constante avanço do Global Navigation Satellite System (GNSS) possibilita aos seus usuários ao redor do mundo a utilização de seus produtos para os mais diversos fins. Dentre eles, a navegação veicular autônoma se caracteriza como um dos principais focos de investimentos e pesquisas em universidades e instituições privadas. Concomitantemente, a modernização dos receptores GNSS acompanha esta evolução, oferecendo equipamentos de dimensões menores e mais versáteis que antes, com a capacidade de rastreio de novas constelações e operações de precisão em tempo real. O uso de redes de celulares e conexões de internet sem fio vêm apoiando este desenvolvimento, permitindo aos profissionais da área de geomática realizar levantamentos utilizando a técnica conhecida como Real Time Kinematic (RTK). Esta pesquisa tem por finalidade avaliar a qualidade de dados coletados por meio desta técnica RTK, apoiada no uso do Networked Transport of RTCM via Internet Protocol (Ntrip) para obtenção das correções diferenciais necessárias à operação, em ambiente urbano, e utilizando a Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo dos Sistemas GNSS em tempo real (RBMC-IP). Para isto, foram feitas coletas de dados com um receptor de dupla frequência acoplado a um veículo, o qual percorreu o mesmo trajeto por vinte e nove dias. O local de realização dos testes foi o Corredor Norte-Sul da cidade de São Paulo, com extensão aproximada de 22.700 m. A metodologia de análise dos dados foi dividida em três casos: O primeiro considerou todo o trajeto. O segundo, apenas um trecho sem interferências (como árvores de grande porte, túneis, viadutos e prédios), plano e sem curvas. Por fim, o terceiro investigou como seria o comportamento do receptor após uma situação de bloqueio total do sinal de satélites, ao passar por baixo de um viaduto. Avaliou-se as precisões horizontais e verticais dos pontos registrados, a quantidade de satélites rastreados, os valores de Positional Dilution of Precision (PDOP), as soluções para o vetor das ambiguidades durante o percurso e a qualidade da conexão móvel. Os resultados mostraram que o uso da técnica RTK via Ntrip por meio de serviço RBMC-IP constitui-se uma ferramenta confiável para o posicionamento preciso em tempo real. Entretanto, em ambientes urbanos, e somado ao modo cinemático de coleta, tais valores tornam-se mais suscetíveis à degradação da precisão.
Título em inglês
Analysis of the kinematic GNSS positioning in urban environment with the use of the RTK technique via Ntrip.
Palavras-chave em inglês
GNSS
GPS
Ntrip
RBMC-IP
RTK
Resumo em inglês
The continuous progress of the Global Navigation Satellite System (GNSS) enables its large user community around the world to use its products for a wide range of purposes. Amongst them, autonomous vehicular navigation is featured as one of the main focuses of investments and research in universities and private institutions. At the same time, the modernization of GNSS receivers follows this evolution, offering smaller and more versatile equipment than before, which are able to trace new constellations and high-precision operations in real time. The use of mobile networks and wireless Internet connections have supported this development, allowing geomatics professionals to carry out surveys using the technique known as Real Time Kinematic (RTK). This research aims at assessing the quality of the data gathered by this RTK technique, based on the use of the Networked Transport of RTCM via Internet Protocol (Ntrip) to obtain differential corrections necessary to the operation in an urban environment, and the use of Brazilian Network of Continuous Monitoring of GNSS Systems in real time (RBMC-IP). In order to do so, we gathered data with the receiver installed in a vehicle which travelled the same route for twenty-nine days. The test site was the North-South Corridor in São Paulo, which is approximately 22,700 m long. The methodology of data analysis was divided into three cases: The first one took the whole route into account. The second one, only one travel leg without interference (such as tall trees, tunnels, viaducts and skyscrapers), flat and curveless. Lastly, the third one investigated how the receiver would behave after a situation of total blockade of satellites, such as under a viaduct. We evaluated the horizontal and vertical accuracies of the recorded points, the number of satellites traced, the Positional Dilution of Precision (PDOP) values, the solutions to the vector of ambiguities during the course and the quality of the mobile connection. The results showed that the use of the RTK technique via Ntrip via the RBMC-IP service is a reliable tool for precise positioning in real time. However, in urban environments in addition to the kinematic mode of collection, such values become more susceptible to the degradation of precision.
 
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Data de Publicação
2018-10-05
 
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