EFEITO DA REFRAÇÃO TROPOSFÉRICA NO POSICIONAMENTO GEODÉSICO COM GPS

Abstract

Para se corrigir a refração troposférica, que consiste em uma das principais fontes de erro que afetam as observações do Sistema de Posicionamento Global (GPS), usam-se modelos troposféricos e funções de mapeamento que estimam o valor do atraso nos sinais GPS provocado por esta refração. Tais modelos foram desenvolvidos usando dados meteorológicos coletados predominantemente no hemisfério norte. Este artigo apresenta um estudo comparativo sobre o efeito, no posicionamento geodésico com o GPS, provocado por modelos troposféricos, mais precisamente os de Saastamoinen, Hopfield e Ifadis, combinados às funções de mapeamento de Ifadis, Hopfield, Saastamoinen, Herring e Lanyi. Dados GPS coletados pela Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo de Sistema GPS (RBMC) foram utilizados. As estações da RBMC estão distribuídas de modo que cada uma das regiões geográficas do Brasil tenha pelo menos uma delas. Visto que também a RBMC cobre as cinco regiões climáticas do país, foram estabelecidas três linhas de base configuradas de acordo com a região climática em que se localizam, tendo cada uma dessas bases características específicas quanto ao seu comprimento, variação altimétrica, dentre outras. Os dados GPS utilizados correspondem a quatro diferentes épocas do ano de 1997, e foram tratados com o programa DIPOP, de posicionamento diferencial. A análise do resultado do processamento indica uma maior homogeneidade com a utilização das funções de mapeamento de Ifadis, Herring e Lanyi independentemente dos modelos.

ABSTRACT

Effect of tropospheric refraction on GPS geodetic positioning

The tropospheric refraction is one of the major biases affecting GPS observations. It is dealt with by means of tropospheric models and mapping functions, which allow the computation of corrections to be added to the original measurements. Tropospheric models and mapping functions have been developed based upon data collected by stations mostly located in the Northern Hemisphere. This paper presents a comparative study on the effect of using combinations among models and mapping functions on geodetic positioning with GPS. GPS data collected by the Brazilian RBMC network have been used in this study. This network is composed of 9 permanent GPS tracking stations, which are distributed in such a way that every geographic region has at least one of them. This distribution also allowed a station to be located in every one of the Brazilian climate regions. This fact allowed the development of a comparative study on the behaviour of some tropospheric models, such as Saastamoinen, Hopfield and Ifadis, and the mapping functions Ifadis, Hopfield, Saastamoinen, Herring and Lanyi, using RBMC data. The study was based on 3 baselines in which the solutions, for each component, were analysed by means of comparison with SIRGAS values (South American Geocentric Reference System). Results indicate that the best performance was achieved using Ifadis, Herring and Lanyi mapping functions.

Keywords :Global Positioning System;Tropospheric Refraction;Satellite Positioning.