Universidade do Estado de Santa Catarina – UDESC
Departamento de Geografia
Curso de Geografia
8ª fase – Noturno
Disciplina: Tópicos Especiais em Geografia III
Prof. 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:
Lista com informações dos Rádios-faróis da Marinha:
LOCALIZAÇÃO
FREQUÊNCIA
(Hz)
MSK RATE
(bpa)
LATITUDE
LONGITUDE
REF. ID
STATION ID
Abrolhos
290
100
17° 57’ 53.0" S
38° 41’ 38.2" W
-
0461
Aracaju
320
100
10° 58’ 10.7" S
37° 02’ 11.1" W
-
0468
Calcanhar
305
100
5° 09’ 36.8" S
35° 29’ 15.2" W
-
0467
Canivete
310
100
00° 30’ 31.6" S
50° 24’ 50.1" W
-
0463
Ilha Rasa
315
100
26° 00’ S
43° 06" W
-
-
Moela
305
100
24° 02’ 51.9" S
46° 15’ 48.2" W
-
0462
Rio Grande
290
100
32° 08’ 54.1" S
52° 06’ 11.7" W
-
0464
Santa Marta
310
100
28° 36’ 16.2" S
48° 48’ 50.1" W
-
0466
São Marcos
***
300
100
02° 29,337’ S
44° 18,086’ W
-
0460
São Tomé
300
100
22° 02’ 32.3" S
41° 03’ 10.7" W
-
0465
ALCANCE
20m
V/m@370 km
20m
V/m@370 km
20m
V/m@370 km
20m
V/m@300 km
20m
V/m@300 km
20m
V/m@370 km
20m
V/m@370 km
20m
V/m@370 km
20m
V/m@300 km
20m
V/m@370 km
STATUS
ligado
ligado
ligado
ligado
ligado
ligado
ligado
ligado
ligado
ligado
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 pósprocessados 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