Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Major Telecomunicações. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004Bitstream added on 2014-06-13T20:30:17Z : No. of bitstreams: 1 alves_dbm_me_prud.pdf: 1723505 bytes, checksum: 9db3e55e3fb351fffc293805469954c5 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O Global Navigation Satellite System (GNSS), que congrega os vários sistemas de posicionamento por satélite existentes, tem como principal objetivo viabilizar o posicionamento de baixa, média e alta precisão. Dentre os sistemas de posicionamento que integram o GNSS, o Global Positioning System (GPS) tem grande destaque. Mas as observáveis GPS, tal como todas as outras observáveis envolvidas nos processos de medidas, estão sujeitas a erros aleatórios, sistemáticos e grosseiros. Os erros aleatórios são inevitáveis, sendo, portanto, considerados uma propriedade inerente das observações. Erros grosseiros (outliers) devem ser eliminados através do processo de controle de qualidade. Erros sistemáticos podem ser parametrizados ou eliminados por técnicas apropriadas de observação. Eles degradam a acurácia do posicionamento realizado com o GPS. Esses erros incluem erros da órbita dos satélites GPS, multicaminho, erros de refração atmosférica, dentre outros. Dessa forma, alguns trabalhos recentes têm utilizado o modelo semiparamétrico e o método dos mínimos quadrados com penalidades (MMQ com penalidades) para atenuar os efeitos desses erros residuais, utilizando dados de receptores de monofrequência. No modelo semiparamétrico as variáveis estimadas são divididas em uma parte paramétrica (coordenadas da estação e ambigüidades), que é de interesse do usuário, e uma parte não-paramétrica (funções de erros que variam suavemente com o tempo). Assim, devido ao número de incógnitas ser maior que o usual, é utilizado o MMQ com penalidades. Essa técnica utiliza uma spline cúbica natural, cuja suavidade é determinada pelo parâmetro suavizador, calculado pela validação cruzada generalizada. Nesse método, os erros são modelados como funções que variam suavemente com o tempo... / The Global Navigation Satellite System (GNSS), that encompasses several satellite positioning systems, has as main goal to make available the low, medium and high precision positioning. Among the positioning systems that integrate GNSS, the Global Positioning System (GPS) has a great importance. But the GPS observables, like all other observables involved in a measurement process, are subject to random, systematic and outliers errors. The random errors are inevitable, being, therefore, considered an inherent property of the observations. Outliers should be eliminated through the quality control process. Systematic errors can be modeled or eliminated by appropriate observation techniques. The systematic errors degrade the accuracy of the positioning accomplished by GPS. These errors are those related to GPS satellites orbits, multipath, atmospheric refraction among others. Thus, some authors have been using the semiparametric model and the penalised least squares technique to mitigate these residual errors, using single frequency receiver data. In a semiparametric model the estimated variables are divided into a parametric part (station coordinates and ambiguities), which is of interest to the users, and a nonparametric one (composed by error functions that vary smoothly with time). However, due to the unknowns number being larger than the usual, the penalised least squares is used. This technique uses a natural cubic spline, whose smoothness is determined by a smoothing parameter, computed by using the generalized cross validation. In this method, the errors are modeled as functions which vary smoothly in time. And more, the systematic errors functions, ambiguities and station coordinates are estimated simultaneously. As a result, the ambiguities and the station coordinates are estimated with better reliability and accuracy than the conventional least square method...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001Bitstream added on 2014-06-13T19:29:39Z : No. of bitstreams: 1 sapucci_lf_me_prud.pdf: 2343034 bytes, checksum: cc6d3b5dd004f2733fa2b80a1318dcf6 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O posicionamento com GPS (Global Positioning System), consiste basicamente na determinação de distâncias entre satélites e receptores, obtidas por meio de observações de sinais de rádio-freqüência. Entre os vários erros que estão presentes nessas observações, encontra-se o atraso dos sinais causado pela influência do vapor d’água atmosférico. Depois de minimizados os demais erros, o atraso troposférico pode ser estimado a partir das observações GPS. Estas estimativas, além de serem utilizadas para avaliar os modelos que tratam os efeitos da troposfera, podem ser convertidas em estimativas do vapor d’água integrado na atmosfera (IWV-Integrated Water Vapor). Para essa conversão, utiliza-se uma relação entre essas quantidades baseada na temperatura média da coluna vertical troposférica. Este trabalho tem por objetivo apresentar a aplicação do GPS na quantificação do vapor d’água atmosférico e uma metodologia para avaliar a modelagem do atraso zenital troposférico. Para isso, campanhas de radiossondagens e coletas simultâneas de observações GPS foram realizadas. Os resultados, na estimativa do vapor d‘água atmosférico, apresentaram boa compatibilidade com os valores fornecidos pelas radiossondas (EMQ de 2 kg/m2), e são similares aos valores encontrados na literatura. Quanto à avaliação da modelagem troposférica, os resultados indicam que a metodologia proposta apresentou-se adequada. / The GPS (Global Positioning System) positioning basically consists on determining the distances between satellites and receivers that are obtained by observing radio-frequency signals. There are several errors present in these observations. Among them we can find the delay of those signals caused by atmospheric water vapor. The tropospheric delay can be estimated by GPS observations processing after minimizing other errors. These estimates can be used to evaluate the models that attempt to reduce the tropospheric effects and may also be transformed into estimates of integrated water vapor (IWV). In this transformation is used a relationship between the delay and IWV values based on the tropospheric mean temperature. The main aims of this work are to present the GPS application related to atmospheric water vapor quantification and to propose a methodology to evaluate the zenithal tropospheric delay modeling. Launching radiosonde campaigns with simultaneous collections of GPS observations were accomplished. The results obtained by comparison the IWV values derived by GPS and radiosondes presented good compatibility (EMQ 2 kg/m2), which are similar to those found in the literature. The results supplied in the evaluation of tropospheric models indicated that the proposed methodology is adequate.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-27Bitstream added on 2014-06-13T21:01:20Z : No. of bitstreams: 1 alves_dbm_dr_prud.pdf: 4494133 bytes, checksum: c44e4b76019051f4d05ee572cc957231 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O uso de múltiplas estações de referência, ao invés do método que utiliza uma única linha de base, tem recebido significante atenção da comunidade científica e usuária que utiliza o GPS. Utilizando múltiplas estações de referência pode-se obter posicionamento de alta acurácia em uma ampla área de cobertura, além do ganho em confiabilidade, disponibilidade e integridade do serviço. Além disso, usando este conceito é possível modelar os efeitos atmosféricos (refração troposférica e efeito ionosférico). Outra questão importante diz respeito às formas de transmissão das correções geradas pela rede para o usuário. Existem algumas possibilidades para esse fim. Dentre elas, o uso do conceito de Virtual Reference Station (VRS) tem se mostrado muito eficiente. No conceito de VRS, uma estação base é gerada nas proximidades do receptor móvel (usuário). Assim, o usuário tem a possibilidade de utilizar um receptor de simples freqüência para realizar o posicionamento com uma linha de base curta. Para testar esse método de posicionamento, um sistema foi desenvolvido nessa pesquisa. Nesse sistema existem algumas possibilidades para a geração da VRS: com e sem solução das ambigüidades. No que concerne a VRS gerada sem solução das ambigüidades, o sistema tem algumas opções disponíveis. Em relação à troposfera, é possível utilizar o modelo padrão de Hopfield ou o modelo dinâmico, onde as predições do atraso zenital troposférico (Zenithal Troposferic Delay – ZTD) são obtidas de um modelo de Previsão Numérica do Tempo (PNT). No modelo dinâmico o procedimento utilizado para calcular os valores do ZTD, através do modelo de PNT, foi desenvolvido por pesquisadores da UNESP e CPTEC-INPE (Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), e está disponível online para todo o território sul americano... / The use of multiple reference stations instead of the standard single baseline approach has been receiving significant attention from the scientific and user GPS community. Using multiple reference stations one can obtain higher positioning accuracy in a larger coverage area, in addition to the gain in reliability, availability and integrity of the service. Besides, using this concept it is possible to model the atmospheric effects (troposphere refraction and ionosphere effect). Another important question concerning this topic is related to the transmission of the network corrections to the users. There are some possibilities for this and an efficient one is the Virtual Reference Station (VRS) concept. In this concept, a base station is generated near the rover receiver (user). This provides a short baseline and the user has the possibility of using a single frequency receiver to accomplish the positioning. In order to test this method of positioning, a system was developed in this research. In this system there are some possibilities to generate the VRS: with and without the ambiguity resolution. Concerning the generated VRS without fixing the ambiguities, the system has some available options. In relation to the troposphere it is possible to use the Hopfield standard model or a dynamic one, where the zenithal tropospheric delay (ZTD) predictions are obtained from a model of Numerical Weather Prediction (NWP). In the last one the procedure used to compute ZTD values from NWP was jointly developed by UNESP and CPTEC-INPE (Center for Weather Forecasting and Climate Studies - National Institute for Space Research), and it is available online for all South America territory. In both cases the Niell mapping function was used. Concerning the ionospheric effects, the Mod_Ion_FK model, developed at UNESP, has been used. Mod_Ion_FK uses the network station data to generate ionospheric parameters... (Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-24Bitstream added on 2014-06-13T19:34:55Z : No. of bitstreams: 1 negri_tt_me_prud.pdf: 2900274 bytes, checksum: 6b97a80e12a7b8f078ff52df5ca645bd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Atualmente o monitoramento contínuo de grandes estruturas é mais do que indispensável. O GPS (Global Positioning System) tem sido bastante utilizado, mas existem alguns desa os. Nem sempre é possível instalar um receptor diretamente na estrutura, como é o caso de vulcões ou morros com risco de desabamento. Além disso, os sinais rastreados podem ser obstruídos e/ou re etidos até mesmo na própria estrutura, causando o efeito de multicaminho. A qualidade das coordenadas estimadas depois do ajustamento das observações GPS é muito prejudicada por esse efeito. Muitos estudos têm tentado mitigar este efeito no intuito de obter um posicionamento mais acurado. No entanto, esta dissertação de mestrado apresenta uma aplicação inovadora em que o efeito do multicaminho ao invés de ser eliminado é analisado a m de avaliar e monitorar o objeto re etor sem a necessidade de acesso direto à estrutura, pois o receptor não necessita ser instalado diretamente na mesma, bastando estar próximo a ela de modo que cause o efeito do multicaminho. A metodologia proposta compara os espectros wavelet das séries temporais do efeito do multicaminho de dias consecutivos a m de obter um padrão e reconhecer a repetibilidade do efeito do multicaminho. Uma vez detectada alguma alteração desse padrão, pode-se a rmar ou não sobre a ocorrência de movimento em determinada estrutura. A transformada wavelet não-decimada aliada aos dados de pseudistância mostrou-se ideal para esta aplicação, sendo capaz de detectar o movimento da estrutura a partir de todas as séries temporais analisadas a um nível de signi cância de 5% / Nowadays, continuous monitoring of large structures is essential. The GPS (Global Positioning System) has been frequently used, but there are some challenges. In some cases it is impossible to install a receiver directly in the structure, such as volcanoes or hills at risk of collapse. Furthermore, the tracked signals can be obstructed and/or re ected even in the structure causing the multipath e ect. The quality of the estimated coordinates after adjustment of GPS observations is very prejudiced by this e ect. Many studies have attempted to mitigate this e ect in order to obtain a more accurate positioning. However, this work presents an innovative application in which the e ect of multipath instead of being eliminated is analyzed to evaluate and monitor the re ecting object without the need for direct access to structure. The receiver does not need to be installed directly in the structure, only be close in order to receive the re ected signal. The proposed methodology compared wavelet spectra of multipath time series of consecutive days to obtain a pattern and recognizing the repeatability of this e ect. Once a change is detected in these time series at a signi cance level, a displacement at a monitored structure could be indicated. Non-decimated wavelet transform combined to the pseudorange data proved to be ideal for this application, since it detected the structure movement from all examined time series considering a 5% signi cance level

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:55:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 516894 bytes, checksum: 1071d1e7f53386e40b6eb5baff950404 (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The evolutionary affinities of Chaetognatha were tested under phylogenetic methods and the phylogeny of Deuterostomia was reconstructed. Deuterostomia + Chaetognatha formed the ingroup and Ectoprocta, Brachiopoda, Pterobranchia, Echinodermata, Enteropneusta, Tunicata, Cephalochordata, and Craniata were the terminal taxa, in addition to Chaetognatha. Oweniida, Pogonophora (Frenulata + Vestimentifera), and Phoronida formed the outgroup. The general anatomy of the group was analyzed and, from this process, the most informative characters were selected from the primary literature. The primary homology hypotheses were firstly built and subsequently tested with an appropriate congruence test, the parcimony in this case. Twenty five characters were selected, seventeen are multistate and eight are binary. The character matrix construction and the parcimony analysis were performed with the TNT 1.1 package. All characters were treated how unordered and received identical weights. Just one most parcimonious tree was recovered (length 59, consistence index 0.91 and retention index 0.90). The deuterostome monophyly, plus Chaetognatha, Ectoprocta and Brachiopoda, was recovered. Chaetognatha was recovered most closely related to Craniata, in a terminal position into the cladogram, supported by the characters 082, 16, 202 e 213 e 251 from the Table 4. / As relações evolutivas de Chaetognatha foram testadas com a utilização de métodos filogenéticos e a filogenia de Deuterostomia foi reconstruída. Deuterostomia + Chaetognatha formaram o grupo interno desta análise e os táxons terminais foram Ectoprocta, Brachiopoda, Pterobranchia, Echinodermata, Enteropneusta, Tunicata, Cephalochordata e Craniata, além de Chaetognatha. Como grupos externos foram utilizados os táxons Oweniida, Pogonophora (Frenulata + Vestimentifera) e Phoronida. A anatomia geral do grupo foi analisada e a partir dela foram selecionados os caracteres mais informativos com base na literatura primária. As hipóteses de homologia primária foram primeiramente levantadas e subsequentemente sujeitas a um teste de congruência adequado, que neste caso foi a análise de parcimônia. Foram selecionados 25 caracteres, dos quais 17 são multiestado e 8 são binários. A construção da matriz de caracteres e a análise de parcimônia foi efetuada com auxílio do programa TNT 1.1. Todos os caracteres foram tratados como não ordenados e receberam peso 1 . Foi obtida apenas uma árvore mais parcimoniosa, com tamanho 59, índice de consistência 0.91 e índice de retenção 0.90. A monofilia de Deuterostomia, com a inclusão de Chaetognatha, Ectoprocta e Brachiopoda foi recuperada. Chaetognatha foi recuperado como grupo irmão de Craniata, em uma posição terminal no cladograma, com base nos caracteres 082, 16, 202 e 213 e 251 da Tabela 4.

Orientador: Lincoln Gehring Cardoso / Resumo: Os levantamentos planialtimétricos nas áreas de irrigação e drenagem ocupam posição fundamental, visto que todo projeto necessita de levantamento topográfico com exatidão compatível com as especificações estabelecidas pela NBR 13.333 de 1994. Nas últimas décadas, a área da mensuração sofreu várias modificações importantes. O avanço mais importante, entretanto, ocorreu com o aparecimento do sistema de medições por satélites - GPS, que revolucionou completamente a área de levantamentos topográficos e geodésicos. O objetivo deste trabalho foi comparar a poligonal implantada duas unidades da Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (UNESP), através de três diferentes sistemas GPS, usando como testemunha a estação total e verificar se as distorções encontradas estão de acordo com as tolerâncias da NBR 13.133. Na análise estatística, valores de t satisfatórios foram obtidos para todos os equipamentos de GPS ensaiados para as coordenadas X e Y, à exceção para a altitude relativa Z obtida através do equipamento de GPS GarminÒ de navegação 12 XS. Do ponto de vista topográfico mostraram-se adequados para levantamentos topográficos os valores das coordenadas X, Y e Z para o equipamento de GPS TrimbleÒ geodésico 4600 LS e os valores das coordenadas X e Y do equipamento GPS TrimbleÒ topográfico modelo PRO XR; entretanto os valores das coordenadas X, Y e Z obtidos para o equipamento de GPS GarminÒ de navegação 12 XS mostraram-se inaceitáveis para este fim. A análise dos resultados obtidos permitiu concluir que o equipamento de GPS TrimbleÒ geodésico 4600 LS apresentou performance de precisão aceitável comparado ao equipamento de Estação Total DTM 300, podendo ser utilizado em planimetria e altimetria das áreas permitindo assim a confecção de projetos de Irrigação, drenagem e de engenharia... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The risings plain altimetrics in the irrigation areas and drainage occupy fundamental position, because every project needs topographical rising with compatible accuracy with the established specifications for NBR 13.333 1994. In the last decades, the area of the to measure suffered several important modifications. The most important progress, however, it happened with the emergence of the system of measurements for satellites - GPS, that revolutionized the area of topographical and geodesic risings completely. The objective of this work was to compare the implanted polygonal two units of the From São Paulo " State University Júlio of Mesquita Filho " (UNESP), through three different systems GPS, using as witness the total station and to verify the found distortions is in agreement with the tolerances of NBR 13.133. In the statistical analysis, values of satisfactory t were obtained for all the equipments of GPS rehearsed for the coordinates X and Y, to the exception for the relative altitude Z obtained through the equipment of navigation GPS Garmin® 12 XS. Of the topographical point of view they were shown appropriate for topographical risings the values of the coordinates X, Y and Z for the equipment of GPS geodesic Trimble® 4600 LS and the values of the coordinates X and Y of the equipment GPS Trimble® topographical model FOR XR; however the values of the coordinates X, Y and Z obtained for the equipment of navigation GPS Garmin® 12 XS they were shown unacceptable for this end. The analysis of the obtained results allowed to end that the equipment of GPS geodesic Trimble® 4600 LS presented performance of acceptable precision compared to the equipment of Total Station DTM 300, could be used in planimetric and altimetric of the areas allowing like this the making of projects of Irrigation, drainage and of engineering; the equipment of... (Complete abstract, click electronic address below). / Mestre

Orientador: João Francisco Galera Monico / Banca: Eurico Rodrigues de Paula / Banca: Alison de Oliveira Moraes / Banca: Felipe Geremia Nievinski / Banca: Paulo de Oliveira Camargo / Resumo: Cintilações Ionosféricas são rápidas variações na amplitude e/ou fase de um sinal de rádio ao se propagar por irregularidades na densidade de elétrons na ionosfera. Este fenômeno degrada a performance do posicionamento pelo GNSS, uma vez que pode acarretar, dentre outros aspectos, a degradação na acurácia de observáveis e em perdas de sincronismo no receptor. No Brasil, verifica-se a maior suscetibilidade de ocorrência de cintilação algumas horas após o pôr-do-sol, nas épocas do ano compreendidas entre os equinócios de primavera e outono nos anos de alta atividade solar. Redes GNSS de monitoramento de cintilações estão implantadas no território brasileiro, incluindo a rede CIGALA/CALIBRA - a qual é mantida pela FCT/UNESP com o apoio de parceiros nos últimos sete anos. Os dados de monitoramento permitem a realização de diversas pesquisas sobre características e efeitos da cintilação, incluindo as investigações conduzidas neste projeto. Foram investigados aspectos sobre a modelagem da cintilação ionosférica no Brasil, com ênfase na mitigação dos seus efeitos no PPP e na predição de ocorrência de cintilação. No contexto da mitigação, abordagens existentes foram avaliadas e uma nova proposta foi desenvolvida. A abordagem proposta para mitigação consiste em um novo modelo funcional, novo modelo estocástico e uma estratégia para minimizar os efeitos de perdas de sincronismo. A abordagem proposta foi testada com o suporte do software científico RT-PPP e os resultados obtidos foram p... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Ionospheric scintillations are rapid variation in amplitude and/or phase of a radio signal as it propagates through irregularities on electron density in the ionosphere. Such phenomenon degrades the performance of GNSS positioning, because it may cause accuracy degradation on observables and losses of lock, among other aspects. In Brazil, there is more susceptibility to occurrence of scintillations after sunset time between the spring and autumn equinoxes of years with high solar activity. Monitoring networks based on GNSS receivers are deployed over the Brazilian territory such as the CIGALA/CALIBRA network, managed by FCT/UNESP (with support from partners) in the last seven years. Monitoring data allows to develop several research regarding the scintillation effects, as in this thesis. Aspects regarding the modeling of ionospheric scintillation effects in Brazil were investigated, with emphasis on the mitigation of these effects on PPP and predictions of scintillation occurence. In the field of mitigation, existing approaches were investigated and a new one was proposed. The new approach for mitigation relies in both new functional and stochastic models for PPP, as well as a strategy to model effects of losses of lock. The proposed approach was tested with the scientific software RT-PPP and the achieved results were promising, including cases in which the expected accuracy for the PPP was recovered. In the field of the predictions, a database integration was conducted with ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor