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unespunesp UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Campus de Presidente PrudenteCampus de Presidente Prudente
Faculdade de Ciências e TecnologiaFaculdade de Ciências e TecnologiaPrograma de Pós Graduação em Ciências CartográficasPrograma de Pós Graduação em Ciências Cartográficas
Doutorando: Claudinei Rodrigues de AguiarOrientador: Paulo de Oliveira Camargo
Monitoramento da Ionosfera em Tempo Real utilizando dados da Rede GNSS Ativa
do Estado de São Paulo
unesp
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Estrutura da ApresentaçãoEstrutura da Apresentação
Considerações IniciaisRede Ativa do Estado de São Paulo (REDE-GNSS-SP)
Aplicativo (Módulo)ArquivosExemplos
Considerações
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Considerações IniciaisConsiderações Iniciais
• Os receptores GPS de dupla freqüência permitem realizar o monitoramento da ionosfera, a partir de uma combinação linear, de suas observáveis, livre da geometria;
• Portanto redes ativas equipadas com receptores GPS de dupla freqüência, que registram dados continuamente, se constituem num importante banco de dados com informações da atmosfera, com destaque à ionosfera;
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Considerações IniciaisConsiderações Iniciais
• Exemplos de redes ativas no Brasil: RBMC, RIBaC e REDE-GNSS-SP;
• Atualmente, apenas a REDE-GNSS-SP fornece dados em tempo real;
• Existem aplicações onde é de suma importância a disponibilidade de dados em tempo real ou “quase”;
• Muito útil para monitoramento da ionosfera e outros parâmetros da atmosfera;
• Redes em tempo real permitem aplicar conceitos como SBAS e GBAS, por exemplo;
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Considerações IniciaisConsiderações Iniciais
Redes SBAS
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Considerações IniciaisConsiderações Iniciais
Redes NTRIP IGS
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Considerações IniciaisConsiderações Iniciais
• 24 estações ativas• 01 estação em teste
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Considerações IniciaisConsiderações Iniciais• Rede INCRA de Bases Comunitárias do GPS - RIBaC
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Rede Ativa do Estado de São PauloRede Ativa do Estado de São Paulo
• Projeto financiado pela FAPESP e ainda está em fase de testes;
• Atualmente a REDE-GNSS-SP consiste de 5 estações;
• Transmite dados em tempo real usando o protocolo de transporte NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol);
Estação Modelo FabricantePPTE NetRS TrimbleILHA GPS1200 LeicaROSA NetRS TrimbleRIOP NetRS TrimbleOURI NetRS Trimble
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Rede Ativa do Estado de São PauloRede Ativa do Estado de São Paulo• REDE-GNSS-SP
http://gege.prudente.unesp.br
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Rede Ativa do Estado de São PauloRede Ativa do Estado de São Paulo
-70 -65 -60 -55 -50 -45 -40 -35
Longitude Geográfica (Graus)
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
Latit
ude
Geo
gráf
ica
(Gra
us)
PPTE
OURI
ROSA
SJRP
ILHA
BGAT
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Rede Ativa do Estado de São PauloRede Ativa do Estado de São PauloAquisição dos Dados
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Rede Ativa do Estado de São PauloRede Ativa do Estado de São PauloAquisição dos Dados em Tempo Real
• Os dados GNSS são transmitidos no protocolo de transporte NTRIP;
• O NTRIP é um protocolo para fluxo de dados GNSS na internet. Trata-se de um protocolo genérico baseado no HTTP;
• É um padrão RTCM projetado para propagar dados de correção diferencial ou outros tipos de fluxo de dados GNSS para usuários estacionários ou móveis através da internet;
• http://igs.ifag.de/index_ntrip.htm;
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Rede Ativa do Estado de São PauloRede Ativa do Estado de São PauloAquisição dos Dados em Tempo Real
• É possível baixar os dados diretamente em um PC utilizando programas disponíveis na NTRIP Homepage;
• Neste trabalho foi utilizado o aplicativo BNC (BKG NtripClient) ;
• O BNC permite:• Obter fluxo de dados GNSS em tempo real disponíveis por meio
do protocolo de transporte NTRIP;
• Gerar arquivos Rinex em alta taxa, para suporte em aplicações de pós-processamento e próximo a tempo real; e/ou
• Transferência de observações sincronizadas época por época, por meio de um IP para suporte em tempo real aos instrumentos GNSS;
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Rede Ativa do Estado de São PauloRede Ativa do Estado de São Paulo
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Aplicativo (Módulo)Aplicativo (Módulo)
• Linguagem Fortran 77/90/95;
• Projeto de Doutorado: “Grade Ionosférica para Aplicações em Posicionamento e Navegação GPS no Brasil”;
• Efemérides ultra rápidas (iguwwwwd_hh.sp3) (órbita e relógio);
• Arquivos IONEX cor*.yyi ou igr*.yyi (Tgd);
• Coordenadas aproximadas das estações;
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Aplicativo (Módulo)Aplicativo (Módulo)
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Aplicativo (Módulo)Aplicativo (Módulo)
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Aplicativo (Módulo)Aplicativo (Módulo)
Algoritmo para leitura dinâmica do arquivo rinex
• Informações que podem ser utilizadas:• Última escrita – LastWrite;
• Último Acesso – LastAccess;
• Tamanho – Length (comprimento do arquivo em bytes).
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Aplicativo (Módulo)Aplicativo (Módulo)
Algoritmo para leitura dinâmica do arquivo rinex
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ArquivosArquivosEstrutura de Diretório
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ArquivosArquivos
fctr1730.07i
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ExemplosExemplos
• Informação de VTEC, RTEC, elevação do satélite, posição dos IPPs (geração de mapas);
• A implementação gráfica não foi realizada no aplicativo desenvolvido;
• Foi realizada uma implementação em C++ utilizando bibliotecas do programa Origin 7.0, para realizar a demonstração de como deve ser a visualização dos dados em tempo real;
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ExemplosExemplos
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Considerações FinaisConsiderações Finais
• Tempo de atualização dos gráficos?
• Erro de leitura devido a atualização do arquivo rinex;
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Considerações FinaisConsiderações Finais
• Erro de leitura devido a atualização do arquivo rinex;
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Considerações FinaisConsiderações Finais
• Verificar problemas que podem ocorrer quando novas estações entram no sistema;
• Verificar sincronização de recepção dos dados;
• Implementar algoritmo de atualização do arquivo sp3 e IONEX sempre que for necessário;
• Qual aplicativo é o melhor para a visualização gráfica dos dados? (GMT, GNUPlot, OpenGL, MatLab, Surfer);
• Qual o melhor método para leitura dinâmica dos arquivos RINEX?• TCP/IP
• Informação do arquivo