Orientador: Paulo de Oliveira Camargo / Banca: Aluir Porfírio Dal Poz / Banca: Marcelo Tomio Matsuoka / Banca: Edvaldo Simões da Fonseca Junior / Banca: Mauricio Alfredo Gende / Resumo: O efeito da ionosfera é a maior fonte de erro sistemático nos sinais transmitidos pelos satélites do GNSS (Sistema Global de Navegação por Satélite), o qual afeta principalmente a acurácia do posicionamento e navegação pelo GNSS quando se utiliza de receptores de simples frequência. Este erro sistemático é diretamente proporcional ao TEC (Conteúdo Total de Elétrons) presente ao longo do caminho percorrido pelo sinal na ionosfera e inversamente proporcional ao quadrado da frequência deste sinal. Devido à natureza dispersiva da ionosfera, o TEC pode ser determinado a partir das observáveis coletadas com receptores GNSS de dupla frequência, possibilitando o monitoramento e a modelagem da ionosfera. Atualmente, os usuários de receptores de simples frequência podem corrigir o erro sistemático devido à ionosfera utilizando modelos como o de Klobuchar, o NeQuick, os GIMs (Mapas Globais da Ionosfera), entre outros. Neste trabalho é apresentado um método para gerar uma Grade Ionosférica (GI) e seu nível de confiança (GIVE), a fim de melhorar a acurácia em aplicações de posicionamento e navegação pelo GNSS, além de fornecer ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The effect of the ionosphere is the largest error source on the L band signals broadcasted by GNSS (Global Navigation Satellite Systems) satellites, which mainly affects the accuracy of GNSS positioning and navigation when a single frequency receiver is used. The systematic error due to the ionosphere is directly proportional to TEC (Total Electron Content) along the signal path and inversely proportional to the square of the transmitting frequency. Due to the ionosphere's dispersive nature, TEC can be determined with dual frequency GNSS measurements, allowing the modeling and monitoring of the ionosphere. Currently, users of single frequency receivers can correct the systematic error due to the ionosphere using models such as Klobuchar, the NeQuick the GIMs (Global Ionosphere Maps), and others. This work presents a proposed method to generate an Ionospheric Grid (GI) and Grid Ionospheric Vertical Error (GIVE), which can be used to improve the accuracy ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Paulo de Oliveira Camargo / Banca: João Francisco Galera Monico / Banca: Márcio H. O. Aquino / Banca: Inez Staciarini Batista / Banca: Claudio Antonio Brunini / Após a desativação da técnica SA, a ionosfera tornou-se a principal fonte de erro no posicionamento com GPS. O erro associado à ionosfera é diretamente proporcional ao conteúdo total de elétrons (TEC - Total Electron Content) presente ao longo do caminho da trajetória percorrida pelo sinal na ionosfera e inversamente proporcional ao quadrado da freqüência do sinal. O TEC, e conseqüentemente o erro devido à ionosfera, variam no tempo e no espaço e é influenciado por diversas variáveis, tais como: ciclo solar, época do ano, hora do dia, localização geográfica, atividade geomagnética, entre outros. A região brasileira é um dos locais que apresenta os maiores valores e variações espaciais do TEC e onde estão presentes diversas particularidades da ionosfera, tais como, a anomalia equatorial e o efeito da cintilação ionosférica. Desta forma, é importante a realização de pesquisas que visam estudar o comportamento do TEC, e conseqüentemente do erro devido à ionosfera no Brasil, que é um trabalho complexo devido aos diversos fatores que influenciam a variação do TEC, além das particularidades presentes na região brasileira. Estudos desta natureza podem auxiliar a comunidade geodésica brasileira, e demais usuários do GPS, no entendimento das limitações impostas pela ionosfera nas regiões de interesse. Devido à natureza dispersiva da ionosfera, o estudo do comportamento do TEC no Brasil pode ser realizado utilizando os dados GPS de receptores de dupla freqüência pertencentes à RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo). Adicionalmente, para uma melhor análise, pode-se também utilizar dados das estações da rede IGS (International GNSS Service) da América do Sul. / In the SA absence, the ionosphere is the largest error source in GPS positioning. The error due to the ionosphere in the GPS observables depends on the signal frequency and Total Electron Content (TEC) in the ionospheric layer. The TEC varies regularly in time and space in relation to the sunspot number, the season, the local time, the geographic position, and others. The Brazilian region is one of the regions of the Earth that presents largest values and space variations of the TEC, being influenced by the equatorial anomaly of ionization and ionospheric scintillation. Therefore, it is important to study the TEC behavior in the Brazilian region. Due to the ionosphere dispersive nature, the TEC behavior in Brazil can be studied using GPS data from RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo - Brazilian Network for Continuous Monitoring of GPS). Additionally, GPS data from IGS (International GNSS Service) network of the South America can also be used in the experiments. / Doutor

Orientador: Paulo de Oliveira Camargo / Banca: João Francisco Galera Monico / Banca: Edvaldo Simões da Fonseca Junior / Banca: Cláudia Pereira Krueger / Banca: Moisés Ferreira Costa / Resumo: O erro devido à ionosfera nas observáveis GNSS (Global Navigation Satellite System) é diretamente proporcional à densidade de elétrons presente na ionosfera e inversamente proporcional a frequência do sinal. Da mesma forma que no posicionamento por ponto, os resultados obtidos no posicionamento relativo são afetados pelo efeito sistemático da ionosfera, que é uma das maiores fontes de erro no posicionamento com GNSS. Mesmo considerando que parte dos erros devido à ionosfera é cancelada na dupla diferenciação, a ionosfera pode causar fortes impactos no posicionamento relativo. O problema principal neste método de posicionamento é a variação espacial na densidade de elétrons, que pode ocorrer em função de vários fatores, tais como hora local, variação sazonal, localização do usuário, ciclo solar e atividade geomagnética. Dependendo das condições do clima espacial, que é controlado pelo Sol, a atividade geomagnética pode ser alterada de forma significativa, dando origem a uma tempestade geomagnética. Nesta pesquisa foram avaliados os efeitos da ionosfera no posicionamento relativo, com observações GNSS da fase da onda portadora (L1), nas regiões ionosféricas de latitude média e alta e na região equatorial. Nas duas primeiras regiões foram analisados os efeitos da ionosfera em períodos de irregularidades, decorrentes de tempestades geomagnéticas. Na região equatorial, que engloba o Brasil, foram analisados os efeitos da ionosfera em função da variação diária e sazonal. No processamento dos dados GNSS foi utilizado o GPSeq, que processa os dados na forma recursiva e fornece os Resíduos Preditos da Dupla Diferença da Fase (RPDDF) ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The error caused by ionosphere on GNSS (Global Navigation Satellite System) is directly proportional to the density of electrons from ionosphere and inversely proportional to the frequency squared of the signal GNSS. As in the case of point positioning, results in relative positioning are affected by systematic effect from ionosphere, which is one of major error sources in the GNSS positioning. Although some errors caused by ionosphere are canceled in double difference, strong impacts may be caused by ionosphere on the relative positioning. In this positioning the main problem is the spatial variation in electron density that can occur due local time, seasonal variation, user location, solar cycle, geomagnetic activity, etc. Depending on the conditions of space weather, in which is controlled by the Sun, the geomagnetic activity can be changed inducing geomagnetic storms. In this research the effects from ionosphere has been evaluated in GNSS relative positioning using L1 carrier phase observations, at the three regions of the ionosphere: middle and high latitudes and equatorial region. In regions of middle and high latitudes have been analyzed the effects from ionosphere in irregularities periods, caused by geomagnetic storms. In the equatorial region, including Brazil, have been analyzed the effects from ionosphere according daily and seasonal variation. In the processing GNSS data has been used GPSeq software. This software processes the data in a recursive form and provides the Predicted Residual of Carrier Phase Double Difference (PRCPDD) ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor