O GPSeq é um software que se encontra em desenvolvimento na FCT/UNESP de Presidente Prudente. Os principais objetivos envolvidos no desenvolvimento deste software estão relacionados com pesquisa, ensino e atividades práticas na área de posicionamento geodésico a partir de satélites artificiais GPS.
Nesta primeira versão, o software dispõe de aplicativos que possibilitam o processamento de dados GPS de simples freqüência coletados através de posicionamento relativo estático e cinemático envolvendo linhas de base curtas.
Neste caso, o efeito da maioria dos erros sistemáticos é reduzido através da combinação de dados dos receptores envolvidos no levantamento, não necessitando ser considerados no modelo matemático.
Essa versão está disponível para a comunidade em geral, e foi desenvolvida nas linguagens FORTRAN 77 (Compilador Lahey Fujitsu Fortran 95 e Visual Fortran 6.0); C (Visual C); e C++ Builder, integradas através do uso de Dynamic Link Libraries (DLLs).
O GPSeq é de fácil instalação, possui uma interface gráfica que facilita sua utilização e os resultados podem ser visualizados no próprio software. Ele requer para sua instalação um computador com pelo menos 256Mb de memória, processador de 1.0 Ghz, sistema operacional igual ou superior ao Windows 2000 e o programa Adobe Reader instalados.
Para possibilitar o processamento de dados provenientes de receptores de fabricantes diferentes, os dados GPS devem estar no formato RINEX 2.
Na sua versão atual, o software realiza o processamento apenas com efemérides transmitidas. Como conseqüência, as coordenadas dos satélites são calculadas em WGS-84, na realização válida para a época do levantamento.
O erro relativo causado pelo fato do WGS-84 (G1150) não ser totalmente compatível com o Sistema de Referência Geocêntrico das Américas-2000 (SIRGAS-2000) pode ser desprezado na maioria das aplicações, especialmente quando as coordenadas da estação de referência estiverem associadas a este último.
As coordenadas da estação são estimadas a partir de ajustamento recursivo utilizando-se como observáveis as duplas diferenças (DD) da fase da onda portadora e da pseudodistância a partir do código C/A.
Para solução rápida das ambigüidades, o GPSeq utiliza o método denominado Lambda.
O software GPSeq possui uma estratégia de processamento que permite sua utilização tanto para processamentos de dados coletados através de posicionamento relativo estático, quanto para relativo cinemático.
O controle de qualidade do Filtro de Kalman está baseado no processo Detecção, Identificação e Adaptação (DIA).
Para atenuar o efeito do multicaminho, o software possui implementado um método baseado na análise de multiresolução utilizando wavelets. O método pode ser aplicado diretamente nas DD, nos resíduos ou em ambos. Geralmente, quando é aplicado nos resíduos, obtêm-se os melhores resultados.
O controle de qualidade da solução das ambigüidades conta com o Teste Ratio de Abertura Inteira. É importante destacar que o usuário tem a opção de definir o valor limite da probabilidade de falha da solução das ambigüidades através da taxa de falha fixa. Quanto maior a taxa de falha fixa, maior o risco do software aceitar uma solução incorreta.
Além disso, o software GPSeq também possui alguns utilitários para:
• transformar dados em formato binário para o formato RINEX;
• editar dados do arquivo RINEX, separar dados, mudar intervalo, tirar satélites e outros;
• checar a qualidade do arquivo RINEX, verificando se ele está no formato correto e gerando arquivos com informações sobre a ionosfera, razão sinal-ruído (SNR – Signal-to-Noise Ratio), multicaminho (MP), etc.
Para executar essas tarefas, foi incorporado ao GPSeq o software de domínio público Translate/Edit/Quality Check (TEQC).
Características
No software GPSeq, o usuário cria um projeto no qual todos os dados e configurações são salvas em uma pasta no diretório escolhido, conforme mostra a figura 1.
Figura 1 – Criando um novo projeto
Após criar o novo projeto, o usuário deve indicar a localização dos dados de entrada (figura 2).
Figura 2 – Dados de entrada no GPSeq necessários para realizar o processamento da linha de base
Na figura 2, sincronização significa o intervalo de tempo máximo para assumir que as observações coletadas pelos receptores base e móvel sejam simultâneas. O número Pseudo Random Noise (PRN) do satélite base pode ser escolhido pelo usuário, mas se definido como zero, o software escolhe o satélite com o maior ângulo de elevação. Em relação ao processamento da linha de base, o usuário pode realizá-lo no modo estático e cinemático, com ou sem a atenuação do efeito do multicaminho.
Na figura 3 é ilustrado um gráfico dos resíduos de uma DD antes (vermelho) e após (azul) a redução do multicaminho utilizando wavelets. Nas figuras 3, 4 e 5 são ilustrados alguns gráficos que podem ser gerados a partir do software GPSeq.
Figura 3 – Exemplo de gráfico de resíduos plotado no software GPSeq
Figura 4 – Exemplo de gráfico da média do multicaminho plotado (MP) no GPSeq
Figura 5 – Exemplo de gráfico da SNR plotado no software GPSeq
Das figuras 3, 4 e 5 pode-se notar que o usuário pode mudar a escala dos gráficos e também salvar os mesmos no formato bmp.
Para a maioria das aplicações, os resultados do GPSeq podem ser considerados como associados ao SIRGAS-2000, pois esse sistema está compatível ao nível centimétrico com a realização mais recente do WGS-84, ou seja WGS84 (G1150). Para tanto, a estação de referência deve ter suas coordenadas em SIRGAS-2000.
Este artigo apresentou as principais características do software GPSeq. Trata-se de um software gratuito e prático para processamento de dados GPS. Portanto, possui diversas limitações e sua utilização pode vir a apresentar algum tipo de problema. Dúvidas, comentários e sugestões são bem-vindos e podem ser enviados para o e-mail gegeunesp@gmail.com .
Para obter o instalador desse software basta acessar a página http://gege.prudente.unesp.br e localizar o ícone para download do GPSeq
Eniuce Menezes de Souza
Matemática
eniuce@yahoo.com.br
João Francisco Galera Monico
Engenheiro cartógrafo
galera@fct.unesp.br
Wesley Gildo Canducci Polezel
Estudante do 5o ano de engenharia cartográfica
wesleypolezel@hotmail.com
Wagner Carrupt Machado
Engenheiro cartógrafo
wagnercarrupt@ibge.gov.br
