@PhDThesis{Baroni:2009:AlNaTe,
author = "Baroni, Leandro",
title = "Algoritmos de navega{\c{c}}{\~a}o em tempo real para um sistema
GPS de posicionamento relativo de precis{\~a}o",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2009",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2009-08-28",
keywords = "GPS, posicionamento relativo, resolu{\c{c}}{\~a}o de
ambiguidade, valida{\c{c}}{\~a}o da solu{\c{c}}{\~a}o, perdas
de ciclos, GPS, relative positioning, ambiguity resolution,
validation of solution, cycle slipes.",
abstract = "O sinal GPS est{\'a} sujeito a v{\'a}rias fontes de erro nas
medidas. Os efeitos combinados destes erros na
propaga{\c{c}}{\~a}o do sinal causa uma degrada{\c{c}}{\~a}o
na precis{\~a}o do posicionamento. No entanto, usando medidas de
fase da portadora, {\'e} poss{\'{\i}}vel reduzir o erro de
posicionamento em at{\'e} 100 vezes, se comparado com o
posicionamento utilizando medidas de c{\'o}digo. No entanto, esse
tipo de medida cont{\'e}m uma dificuldade inerente que {\'e} a
determina{\c{c}}{\~a}o da ambiguidade no n{\'u}mero de
comprimentos de onda do sinal correspondente. No in{\'{\i}}cio
do procedimento de posicionamento, as ambiguidades devem ser
resolvidas (determinadas), a fim de se obter uma medida de pseudo
dist{\^a}ncia via fase e ent{\~a}o determinar a
posi{\c{c}}{\~a}o com maior precis{\~a}o. A
estima{\c{c}}{\~a}o {\'o}tima das ambiguidades inteiras envolve
um mapeamento de estimativas reais em inteiras e deve somente ser
aplicada se houver confian{\c{c}}a na solu{\c{c}}{\~a}o
inteira. Assim, {\'e} importante ter medidas dispon{\'{\i}}veis
que proveem informa{\c{c}}{\~o}es confi{\'a}veis sobre a
realiza{\c{c}}{\~a}o da resolu{\c{c}}{\~a}o de ambiguidade,
Portanto, o posicionamento por meio das medidas de fase {\'e}
obtido em quatro etapas: solu{\c{c}}{\~a}o real,
resolu{\c{c}}{\~a}o das ambiguidades inteiras,
solu{\c{c}}{\~a}o corrigida e valida{\c{c}}{\~a}o. Sendo
assim, neste trabalho pretende-se propor, desenvolver, implementar
e analisar algoritmos que permitam navega{\c{c}}{\~a}o precisa
em tempo real utilizando todos as medidas de pseudo dist{\^a}ncia
e fase da portadora dadas por receptores GPS atrav{\'e}s de
t{\'e}cnicas de posicionamento relativo. Estes algoritmos incluem
procedimento de resolu{\c{c}}{\~a}o de ambiguidade,
valida{\c{c}}{\~a}o da solu{\c{c}}{\~a}o e m{\'e}todos de
detec{\c{c}}{\~a}o e corre{\c{c}}{\~a}o de perdas de ciclos.
Portanto, o objetivo principal {\'e} comparar o desempenho de
tr{\^e}s m{\'e}todos de resolu{\c{c}}{\~a}o ambiguidade:
LAMBDA, FASF e LSAST. Estes m{\'e}todos foram testados utilizando
dados reais adquiridos de dois receptores GPS de dupla
frequ{\^e}ncia e qualidade geod{\'e}sica, nas
situa{\c{c}}{\~o}es est{\'a}tica e como din{\^a}mica. Na
primeira situa{\c{c}}{\~a}o, dois receptores GPS Trimble R8
foram montados em marcos com posi{\c{c}}{\~o}es conhecidas e na
segunda situa{\c{c}}{\~a}o dois testes foram realizados: no
primeiro foram utilizados dois receptores Ashtech Z12, um montado
em uma aeronave durante um voa de teste e o outro foi montado em
um ponto de refer{\^e}ncia; no segundo teste din{\^a}mico os
dados foram coletados por dois receptores GPS Trimble R8, montado
em um ve{\'{\i}}culo. Os dados foram processados utilizando os
m{\'e}todos LAMBDA, FASF e LSAST para a resolu{\c{c}}{\~a}o
ambiguidade e sua valida{\c{c}}{\~a}o. Como estes m{\'e}todos
utilizam processos distintos de redu{\c{c}}{\~a}o do
espa{\c{c}}o de busca, diferentes tempos de resolu{\c{c}}{\~a}o
e percentuais de resolu{\c{c}}{\~a}o foram observados, e que o
m{\'e}todo LAMBDA teve um melhor desempenho geral. ABSTRACT: The
GPS signal is subject to several error sources in the
measurements. The combined effects of these errors in the
propagation signal cause a degradation in precision of
positioning. However, using carrier phase measurements, it is
possible to reduce positioning error up to 100 times, if compared
with positioning using code measurernents. However, this type of
measurement contains an inherent difficulty that is the
determination of the ambiguity in the number of wavelengths of the
corresponding signal. At the beginning of the positioning
procedure, this ambiguity must be resolved (determined) in order
to obtain an unambiguous phase pseudorange and then determine a
position with the highest precision. The optimal estimation of
integer ambiguities involves a mapping of real estimatives to
integer ones and should be applied only if the solution has enough
confidence. Thus, it is important to have measures which provide
confidence on the implementation of the ambiguity resolution.
Therefore, positioning by means of phase measurement is attained
in four steps: float solution, ambiguity resolution, fixed
solution and validation. So, this work intends to propose,
develop, implement and analyze algorithms which allow precise
navigation in real time using all pseudorange and carrier phase
measurements given by GPS receivers using relative positioning
techniques. These algorithms include ambiguity resolution
procedures, validation of solutions and methods for detection and
correction of cycle slips. Therefore, the main objective is to
compare the performance of three methods of ambiguity resolution:
LAMBDA, FASF and LSAST. These methods were tested using real data
acquired from two dual frequency geodetic quality GPS receivers
both in static and kinematic situations. In the first situation,
two Trimble R8 GPS receivers were mounted at known postitons, and
in the second situation, two tests were performed: the first one
used two Ashtech Z12 receivers, one mounted on an aircraft during
a test flight and the other one was mounted at a control point.
The second kinematic test data was collected by two Trimble R8 GPS
receivers mounted on a vehicle. The data were processed using
LSAST, LAMBDA, and FASF methods for ambiguity resolution and
validation. As these methods use distinct search space reduction
processes, differences in ambiguity resolution time and correct
fix percentagc were observed, and LAMBDA method overall
performance is better.",
committee = "Prado, Antonio Fernando Bertachini de Almeida (presidente) and
Kuga, H{\'e}lio Koiti (orientador) and Gomes, Vivian Martins and
Camargo, Paulo de Oliveira and Ferreira, Luiz Danilo Damasceno",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Real time navigation algorithms for a percise GPS relative
positioning system",
language = "pt",
pages = "125",
ibi = "8JMKD3MGP8W/365E9G5",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP8W/365E9G5",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "22 maio 2024"
}