O desenvolvimento técnico da eletrônica, a contínua redução do tamanho dos receptores GNSS, associada à diminuição do consumo de energia, transformaram estes produtos em alguns circuitos integrados ou apenas pequenos chips do tamanho de um botão de uma camisa. Desta forma pode-se promover a sua integração com inúmeros dispositivos eletrônicos. A associação com os telefones celulares foi principalmente impulsionada pelo mandato de aprimoramento dos serviços 911 (E911) da Federal Communications Commission (FCC) nos Estados Unidos, exigindo que todas as operadoras de telefonia móvel daquele país fornecessem a localização com boa precisão das chamadas de emergência. Esta necessidade estimulou a produção dos chips em larga escala e, portanto, a diminuição do custo e a sua popularização. Desta maneira quase que em sua totalidade, os telefones celulares são hoje fabricados com receptores GPS, o que torna estes dispositivos uma das fontes mais baratas de se obter o Geoposicionamento. Acontece que existe uma lacuna na literatura quanto à precisão e a exatidão das coordenadas fornecidas por estes equipamentos. O presente trabalho visa, através de testes estatísticos e da comparação com outros receptores GPS e métodos, quantificar estes valores e propor uma metodologia para melhorar tal posicionamento. Para conseguir o objetivo, a estrutura do Sistema Operacional do telefone foi modificada de tal modo que fosse possível o acesso às observáveis do chipset do GPS embarcado e convertidos para o padrão RINEX de arquivamento de dados brutos. Os testes foram executados com o equipamento original e com o equipamento modificado com a instalação de uma antena externa e mostraram que com a utilização da medida de fase da portadora o equipamento pode fornecer o posicionamento com uma precisão média de 0,069m, com o desvio padrão de 0,047m e erro planimétrico de posicionamento máximo de 0,218m e mínimo de 0,004m. / The technical development of electronics, the continuous reduction in the size of GNSS receptors, allied with the energy consumption decrease, transformed these products into some integrated circuits or in small Chips as small as size of a button of a shirt. In this way one can promote its integration with countless electronic devices. The association with cell phones was mainly driven by the mandate to enhance services 911 (E911) of the Federal Communications Commission (FCC) in the United States, requiring that all mobile carriers of that country provide all the emergency calls location with good accuracy. So as to fulfill this necessity, the production of Chips in a large scale has been stimulated and therefore the decrease in cost and its popularity. In this way almost in its entirety, cell phones are now manufactured with GPS receivers, which makes these devices one of the cheapest sources to obtain the geopositioning. It turns out that there is a gap in the literature about how precise and accurate the coordinates provided by these equipments can be. This thesis aims through statistical tests and comparison with other GPS receivers and methods, quantify these values and propose a methodology to improve such positioning. To achieve the objective, the structure of the phone\'s operating system was modified in such a way that it was possible to access the embedded GPS Chipset observables and then converted into the RINEX standard raw data file. The tests were carried out with the original equipment and with the modified ones, with an external antenna installation which showed that using the phase measure of the carrier, the equipment can provide a positioning with an average accuracy of 0, 069m, with a default deviation of 0, 047m and a maximum planimetric positioning error of 0, 218m and a minimum of 0, 004m.

O desenvolvimento técnico da eletrônica, a contínua redução do tamanho dos receptores GNSS, associada à diminuição do consumo de energia, transformaram estes produtos em alguns circuitos integrados ou apenas pequenos chips do tamanho de um botão de uma camisa. Desta forma pode-se promover a sua integração com inúmeros dispositivos eletrônicos. A associação com os telefones celulares foi principalmente impulsionada pelo mandato de aprimoramento dos serviços 911 (E911) da Federal Communications Commission (FCC) nos Estados Unidos, exigindo que todas as operadoras de telefonia móvel daquele país fornecessem a localização com boa precisão das chamadas de emergência. Esta necessidade estimulou a produção dos chips em larga escala e, portanto, a diminuição do custo e a sua popularização. Desta maneira quase que em sua totalidade, os telefones celulares são hoje fabricados com receptores GPS, o que torna estes dispositivos uma das fontes mais baratas de se obter o Geoposicionamento. Acontece que existe uma lacuna na literatura quanto à precisão e a exatidão das coordenadas fornecidas por estes equipamentos. O presente trabalho visa, através de testes estatísticos e da comparação com outros receptores GPS e métodos, quantificar estes valores e propor uma metodologia para melhorar tal posicionamento. Para conseguir o objetivo, a estrutura do Sistema Operacional do telefone foi modificada de tal modo que fosse possível o acesso às observáveis do chipset do GPS embarcado e convertidos para o padrão RINEX de arquivamento de dados brutos. Os testes foram executados com o equipamento original e com o equipamento modificado com a instalação de uma antena externa e mostraram que com a utilização da medida de fase da portadora o equipamento pode fornecer o posicionamento com uma precisão média de 0,069m, com o desvio padrão de 0,047m e erro planimétrico de posicionamento máximo de 0,218m e mínimo de 0,004m. / The technical development of electronics, the continuous reduction in the size of GNSS receptors, allied with the energy consumption decrease, transformed these products into some integrated circuits or in small Chips as small as size of a button of a shirt. In this way one can promote its integration with countless electronic devices. The association with cell phones was mainly driven by the mandate to enhance services 911 (E911) of the Federal Communications Commission (FCC) in the United States, requiring that all mobile carriers of that country provide all the emergency calls location with good accuracy. So as to fulfill this necessity, the production of Chips in a large scale has been stimulated and therefore the decrease in cost and its popularity. In this way almost in its entirety, cell phones are now manufactured with GPS receivers, which makes these devices one of the cheapest sources to obtain the geopositioning. It turns out that there is a gap in the literature about how precise and accurate the coordinates provided by these equipments can be. This thesis aims through statistical tests and comparison with other GPS receivers and methods, quantify these values and propose a methodology to improve such positioning. To achieve the objective, the structure of the phone\'s operating system was modified in such a way that it was possible to access the embedded GPS Chipset observables and then converted into the RINEX standard raw data file. The tests were carried out with the original equipment and with the modified ones, with an external antenna installation which showed that using the phase measure of the carrier, the equipment can provide a positioning with an average accuracy of 0, 069m, with a default deviation of 0, 047m and a maximum planimetric positioning error of 0, 218m and a minimum of 0, 004m.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Idomar Cerutti.pdf: 3056980 bytes, checksum: 1f558a41e8107db9e91550dc01470a55 (MD5) Previous issue date: 2012-07-23 / The use of geo-referenced information in precision farming has increased greatly in the last decade. Furthermore, the decrease in the cost of GPS reception equipment has made possible their use by people who did not previously have access to this technology. This research aims to evaluate the precision and accuracy of the GPS receptor model Gstar GS-87, to understand its applicability for information systems embedded in agricultural systems. This research is part of the Agrobot project, which is being developed at the Laboratory of Automation and Control, State University of Ponta Grossa. An embedded computer Friendly ARM, model Mini6410 was used, with operating system Linux version 2.6.38. Static absolute surveys were conducted at three geodesic marks: Castro (96005), UEPG Campus (91643) and Pilar UFPR 1000.Several kinematic surveys were also carried out to compare the GPS coordinates collected by GPS receptor Gstar GS-87, with data collected by Geodetic GPS receptor Leica GX-1230. The static surveys from this research show that the GS-87 demonstrated a dimensional accuracy of +/- 8.19 m, with standard deviation of 11.43 m, and bi-dimensional accuracy +/- 13.78 m with a standard deviation of 14.26 m. In relation to kinematic surveying the receiver had an accuracy of +/- 3.70 m with a standard deviation of 1.88 m. A time difference of 15 sec between the data collected for both receptors was observed. Also was observed that the GPS receptor Gstar GS-87 recorded changes of coordinates properly when it was on the move with a speed equal to or greater than 9 km/h. It can be argued that the GPS receiver Gstar GS-87 can be used in an embedded information system, where the need for precision and accuracy are consistent with the data presented in this study. / O uso de informações georreferenciadas na agricultura de precisão tem crescido muito na última década. Além disso, o decréscimo do custo dos equipamentos de recepção GPS tem tornado possível o seu uso por produtores agrícolas que estavam distantes de tal tecnologia. Esta pesquisa objetiva avaliar a precisão e acurácia de receptor GPS modelo Gstar GS-87, para compreender sua aplicabilidade em sistemas de informação embarcado com sistema agrícolas. A pesquisa é parte do projeto Agrobot, que está sendo desenvolvido no Laboratório de Automação e Controle da Universidade Estadual de Ponta Grossa. Foi utilizado computador embarcado Friendly ARM modelo Mini6410, com sistema operacional Linux versão 2.6.38. Foram realizados três levantamentos absolutos estáticos nos marcos geodésicos Castro (96005), UEPG Campus (91643) e UFPR Pilar 1000, bem como diversos levantamentos absolutos cinemáticos para comparar as coordenadas coletadas pelo receptor GPS Gstar GS-87, com os dados coletados pelo receptor GPS geodésico Leica GX-1230. Como resultado da pesquisa, em levantamentos absolutos estáticos, pode-se afirmar que o receptor apresenta acurácia idimensional de +/-8,19 m, com desvio padrão de 11,43 m e precisão bidimensional +/- 13,78 m com desvio padrão de 14,26 m. Em levantamentos absolutos cinemáticos o receptor tem uma precisão de +/- 3,70 m, com desvio padrão de 1,88 m. Também se observou uma diferença de tempo de 15 seg entre os dados coletados por ambos os receptores. Ainda foi observado que o receptor GPS Gstar GS-87 registrava adequadamente alterações de coordenadas quando estava em deslocamento com velocidade igual ou superior a 9 km/h. É possível afirmar que o receptor GPS Gstar GS-87 pode ser utilizado em sistemas de informação embarcado, onde a necessidade de precisão e acurácia sejam compatíveis com os dados apresentados nesta pesquisa.