Escolha o seu GPS
Saiba mais sobre os diferentes tipos de receptores GPS e suas principais características. O colunista Marcelo Carvalho dos Santos fala das principais variáveis que definem qual será o uso de um receptor e conta quais fatores devem ser levados em consideração na hora da compra.
Existem hoje centenas de modelos distintos de receptores especialmente construídos para dar acesso ao Sistema de Posicionamento Global. Através de suas características diferentes, os receptores podem ser destinados a aplicações específicas.
A tarefa dos receptores GPS (incluindo-se sua antena) consiste, basicamente, na coleta dos sinais transmitidos pelos satélites, na sua decodificação, na extração das observações de tempo, pseudo-distância e fase da portadora (quando for o caso), na geração de uma solução de navegação (posicionamento absoluto) e no envio destas observações, e/ou da solução gerada, para uma área de armazenagem ou visor, ou para outro equipamento ao qual ele esteja associado.
É comum encontrar diferentes classificações para os receptores GPS. Enfocam-se aqui duas delas por serem as mais importantes do ponto de vista prático: quanto às observáveis coletadas e quanto ao seu emprego típico por parte deste usuário. Quanto às observáveis, tem-se aqueles que rastreiam somente o código C/A, o código C/A e a portadora L1, o código C/A e as duas portadoras L1 e L2, os códigos C/A e P e as duas portadoras L1 e L2, somente aportadora L1 e somente a portadora L2.
Quanto ao usuário, existem os chamados receptores geodésicos, topográficos, temáticos, de navegação, civis, militares, e alguns específicos para transferência de tempo. Talvez a classificação que melhor indique a precisão possível de se obter com determinado receptor seja a classificação quanto às observáveis, ao passo que a classificação quanto ao usuário está mais ligada à finalidade.
Receptores que usam apenas o código C/A são, tipicamente, os receptores de mão, usados na navegação em geral, atividades recreativas e em trabalhos de reconhecimento. Estes receptores se enquadram dentro do chamado Serviço de Posicionamento Padrão, permitindo posicionamento absoluto com precisão que gira em torno de dezenas de metros. Os receptores que usam o código P são inacessíveis aos usuários civis. Eles são de uso exclusivo militar, no âmbito do Departamento de Defesa dos EUA e aliados da OTAN.
Os receptores que utilizam o código C/A e a portadora L1, ou as duas portadoras L1 e L2, têm aplicação mais evidente nos levantamentos topográficos com o GPS (estáticos, cinemáticos, estático rápido, semi-cinemático, RTK), e na coleta de atributos para entrada em um GIS.
Estes receptores permitem posicionamento com precisão relativa típica da ordem de 1 ppm, com a ressalva do limite de distância entre receptores, no caso do posicionamento relativo, para algo em torno de 30 km, devido ao efeito provocado pela ionosfera, para os receptores que observam somente a portadora L1.
As características diferentes de cada modelo fazem cada receptor ser mais próprio para uma aplicação.
Os receptores que empregam os códigos C/A e P e as portadoras L1 e L2 são os receptores geodésicos. São os receptores de melhor desempenho e os que possibilitam a obtenção do melhor em termos de precisão. Neste caso, algoritmos especiais foram desenvolvidos e embutidos no receptor permitindo que eles operem em toda sua plenitude, mesmo sob anti-spoofing.
Os receptores que usam apenas as portadoras L1 ou L2 sem informação de código, podem ser utilizados em levantamentos geodésicos, porém apenas para linhas de base curtas.
A observação gerada por receptores deste tipo podem ser usadas para a solução de posição através de uma técnica conhecida na literatura como quadratura (ou squaring na literatura em idioma inglês). Receptores deste tipo foram comuns no final dos anos 80.
A decisão de se adquirir receptores GPS não é trivial. Ela deve se pautar pela aplicação a que se destina a compra, incluindo o seu nível de precisão, e os acessórios necessários, incluindo ligação através de rádio para o caso de aplicações em tempo-real e programa para processamento dos dados. Uma questão a se pensar está relacionada ao programa para o processamento dos dados coletados pelo receptor.
Todos os receptores são capazes de gerar uma solução de navegação, baseada no código C/A. Esta solução é aquela apresentada no visor do receptor. Para a obtenção de outro tipo de solução, faz-se necessário o uso de programa de processamento em tempo real (para o caso de solução DGPS ou RTK) ou para pós-processamento.
Os receptores temáticos, destinados à integração da posição e tempo com feições e atributos são geralmente acompanhados de programas de pós-processamento que permite a exportação das informações diretamente para um GIS através de algum formato especial (DXF, por exemplo).
E, finalmente, o programa de processamento deve permitir a importação e exportação de arquivos de dados do receptor para o formato RINEX. Neste caso, o programa pode processar dados coletados por qualquer receptor.
Existem hoje centenas de modelos de receptores
Marcelo Carvalho dos Santos é Engenheiro Cartógrafo e Ph.D. em Geodésia e Engenharia Geomática pela Universidade de New Brunswick, Canadá. Atua como professor adjunto do Departamento de Geomática, e pesquisador associado ao Laboratório de Geodésia Espacial, da UFPR. E-mail: mcsantos@geoc.ufpr.br