A organização espaço-temporal de atividades de fêmeas de veado-campeiro (Ozotoceros bezoarticus) foi estudada para a compreensão das estratégias comportamentais desses organismos, frente aos altos requerimentos energéticos da reprodução e às características sazonais do Pantanal. Cinco animais foram monitorados com colares GPS, em meses equivalentes às fases de Acasalamento (Fevereiro/2009), Gestação (Junho/2009) e Lactação (Outubro/2008/2009), para obtenção de dados de atividade e deslocamento ao longo do ciclo 24-h, e do tempo de dedicação em diferentes classes comportamentais. Simultaneamente, dados climáticos de temperatura, umidade, precipitação e velocidade do vento também foram obtidos. Os animais apresentaram concentração dos maiores valores de atividade e deslocamento na fase clara do dia, com aumento expressivo em horários crepusculares. Apenas a umidade do ambiente mostrou-se relevante para o comportamento dos animais. O padrão de atividade diferiu entre as fases reprodutivas, revelando que as fêmeas tornam-se mais ativas quando estão lactantes. O padrão de deslocamento foi similar entre as fases. A condição reprodutiva parece não influenciar o tempo de dedicação a diferentes comportamentos, sendo predominantes os comportamentos de repouso (45,53 ± 23,60%) e forrageamento (45,57 ± 18,36 %). Entretanto, foi evidente o aumento progressivo da atividade de forrageamento ao longo das estações de acasalamento, gestação e lactação. Os resultados sugerem que o padrão comportamental das fêmeas é pouco influenciado pela sazonalidade do ambiente, e que a condição reprodutiva modula principalmente a atividade de forrageamento dos animais, que é mais elevada na fase de lactação, frente ao alto custo energético da produção de leite e proteção do filhote. / The space-temporal organization of activities of female pampas deer (Ozotoceros bezoarticus) was studied to understand the behavioral strategies of these organisms, due to the high energy requirements of reproduction and seasonal characteristics of the Pantanal. Five animals were monitored with GPS collars in months equivalent to the stages of mating (February/2009), pregnancy (June/2009) and lactation (October/2008/2009) to obtain the activity and displacement along the 24-h cycle and the time dedicated to different classes of behavior. At the same time, climatic data of temperature, humidity, precipitation and wind speed were also obtained. The animals showed higher values of concentration of activity and displacement during the light phase of the day, with significant increase in twilight hours. Only the ambient humidity was relevant to the behavior of animals. The pattern of activity differed between the reproductive phases, revealing that females become more active when they are lactating. The pattern of displacement was similar between phases. The reproductive condition does not influence the time dedicated to different behaviors. At all stages, the animals were predominantly resting (45.53 ± 23.60%) and foraging (45.57 ± 18.36%). However, there was clearly a progressive increase in foraging activity during the season of mating, pregnancy and lactation. The results suggest that the behavioral patterns of females pampas deer is less influenced by the seasonality of the environment, and the reproductive condition modulates mainly foraging activity. The foraging activity is highest during lactation, when there is a high energy cost of milk production and protection of offspring.

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.

A demanda pelo aumento do volume de tráfego aéreo tem pressionado as autoridades da aviação a adensar o espaço aéreo global, por meio de redução na separação entre aeronaves, permitindo operações mais eficientes no Gerenciamento de Tráfego Aéreo (ATM). No entanto, questões relacionadas com a segurança das operações de tráfego aéreo surgem quando se considera a possibilidade de reduzir a separação de aeronaves. Objetivamente, para maior eficiência e redução da separação, sem que isso afete significativamente a segurança, a posição vigiada das aeronaves deve aparecer de forma não só mais exata e precisa para o controlador de tráfego aéreo (ATCo), como deve ser mais fiável, o que envolve a integridades dessa informação. Essa pesquisa propõe avaliar os impactos que esses parâmetros têm nos níveis de segurança crítica (safety) no sistema de controle de tráfego aéreo (ATC) inserido no novo conceito de ATM Global (CNS/ATM). Para isso, foi realizada uma análise dos dados de erro de posicionamento do Sistema de Navegação Global por Satélites (GNSS) visando estabelecer seu comportamento. Esse comportamento é utilizado para modelar um sistema de controle de tráfego completo para fins de simulação e, adotando-se a metodologia de análise de segurança desenvolvida por Vismari (2007), avaliar os efeitos que esses novos parâmetros exercem sobre os níveis de segurança encontrados na pesquisa desenvolvida por Vismari (2007) para ambientes de tráfego aéreo baseados na Vigilância Dependente Automática por Radiodifusão (ADS-B). São comparados diversos cenários em que houve a degradação do comportamento do sistema GNSS. Para cada cenário estudado verificou-se que a degradação do comportamento não foi suficiente para gerar eventos de risco relacionados à integridade dos dados posicionais das aeronaves. Assim, dentro das condições simuladas, o sistema manteve os níveis de segurança crítica no que se refere à integridade do posicionamento das aeronaves apresentadas na tela do controlador de tráfego aéreo em operações de resolução de conflito. O modelo computacional desenvolvido possui diversas características que, apesar de não serem totalmente utilizadas na presente pesquisa, constituem um legado para pesquisas futuras e para a integração com a Plataforma Integrada para Ensaios de Sistemas Embarcados Críticos (PIpE-SEC) desenvolvida dentro do Grupo de Análise de Segurança (GAS) da EPUSP. / The demand for increasing air traffic volume has pressed aviation authorities to densify the global airspace through separation reduction between aircraft, allowing operations that are more efficient in the Air Traffic Management (ATM). However, issues related to the safety of air traffic operations arise when considering the possibility of reducing the separation of aircraft. Objectively, for greater efficiency and separation reduction, without significantly affecting safety, surveillance positions of the aircraft must appear not only more accurate and precise to the air traffic controller (ATCo), it should be more trustworthy, which concerns the integrity of that information. This research proposes to assess the impacts of these parameters on the safety levels of air traffic control system (ATC) inserted in the new concept of Global ATM (CNS/ATM). To achieve it, an analysis of the data related to error in positioning of the Global Navigation Satellite System (GNSS) was made to establish its behavior. This behavior analysis is used to model a complete traffic control system for simulation purposes and, adopting the safety analysis methodology developed by Vismari (2007), evaluate the effects that these new parameters had on the safety levels found in the research developed by Vismari (2007) for air traffic environments based on Automatic Dependent Surveillance - Broadcast (ADS-B). They are compared to various scenarios in which there was a GNSS system performance degradation. For each studied scenario, it was found that GNSS behavior\'s degradation was not sufficient to create risk events in aspects related to integrity of the aircraft position data. Thus, within the simulated conditions, the system kept the safety levels regarding to the integrity of the aircraft position informed on screen to the air traffic controller in conflict resolution operations. The computational model developed has several features, which, although not totally applied in this research, constitute a legacy for future research and for integration with the Integrated Platform for Testing Critical Embedded Systems (PIpE-SEC) developed within the Safety Analysis Group (GAS) of EPUSP.

Esse trabalho propõe articular dois eixos principais de análise: investigar os padrões de atividades de 105 residentes de Paraisópolis, segunda maior favela de São Paulo, e avaliar o processo de coleta e processamento de dados de múltiplos dias obtidos a partir de um aplicativo instalado nos smartphones. Os dados foram obtidos por meio de uma entrevista domiciliar realizada em campo e pela coleta de dados de localização de GPS a cada cinco minutos, pelo período de uma semana. A partir dos dados de localização, foram identificadas atividades e locais de interesse para cada indivíduo. As atividades foram classificadas em seis categorias, usadas para descrever os padrões de atividades dos moradores. Uma segunda rodada de classificação agrupou os indivíduos que apresentavam padrões semanais de atividades semelhantes, em sete grupos distintos. A composição de cada grupo de indivíduos foi investigada segundo as características socioeconômicas das pessoas que os formavam, permitindo avaliar se os grupos com comportamento de atividades similar apresentavam também homogeneidade no que diz respeito ao gênero, idade, renda, ocupação, nível de escolaridade, entre outros atributos. Os resultados indicam que entre os sete grupos de indivíduos identificados, dois grupos realizam a maior parte de suas atividades na residência; outros dois grupos possuem uma atividade principal dentro de Paraisópolis, sendo que um deles apresenta padrão mais regular e o outro, padrão mais variado; e outros três grupos apresentam uma atividade principal fora de Paraisópolis, sendo o primeiro com padrão mais regular, o segundo com padrão mais variado e um terceiro grupo com padrão muito variado e ativo, com alto número de atividades realizadas no período. Destaca-se o fato de que entre todos os indivíduos, 56% foram classificados em grupos de comportamento variado, apontando para a necessidade de considerar outros tipos de padrões de atividades nos processos de modelagem de transportes, além dos padrões regulares tipicamente considerados, como casa-trabalho. / This dissertation explores two main lines of research: to investigate the activity patterns of 105 residents of the Paraisópolis, second largest slum of São Paulo, using data collected over multiple days using smartphones. Data was collected with a home interview and tracking GPS location every 5 minutes for one week. Based on location data, individual stays and points of interest we inferred. Based on their characteristics, stays were clustered into 6 classes, later used to describe individuals\' weekly activity patterns. Individuals were then clustered into 7 categories, based on similarity of their activity patterns. Each group of individuals was then investigated regarding its socioeconomic and demographic composition, to verify if similarity of behavior was associated with homogeneity concerning gender, age, income, occupation, level of education, among other attributes. Results suggest that among the seven clusters of individuals, two of them conduct most of their activities at home; individuals of other two groups seem to have a main frequent regular activity outside their home but within the area of Paraisópolis, one with greater diversity of activities than the other; finally, individuals of the three remaining groups participate in a frequent regular activity outside Paraisópolis, differing among themselves concerning variability and number of other activities conducted during one week. It should be highlighted that 56% of the people in the sample was classified in groups with diversified behavior, indicating the need to consider other activity patterns beyond the more usual simple commute considered in modelling efforts.

A metodologia para a construção de um receptor GPS por software é apresentada. O receptor GPS por software é uma ferramenta que permite simular as operações realizadas num receptor GPS com a facilidade de poder alterar a sua estrutura e funções de processamento simplesmente mudando as linhas de código do software. Primeiro é feito um estudo da estrutura do sinal GPS, para depois fazer uma análise da arquitetura e do funcionamento de um receptor GPS. Baseados nesta análise é estabelecida a estrutura do "software" (programa) do receptor GPS que processará os sinais de um ou mais satélites GPS, recuperando os dados das mensagens de navegação neles contidos. São apresentados diferentes métodos e técnicas para o processamento do sinal GPS cuja seleção obedecerá a critérios técnicos de eficiência: tempo de processamento e carga computacional. Finalmente, uma vez implementado o programa este é testado através de vários cenários de recepção (canal satélite-receptor). O objetivo principal do receptor GPS por software é auxiliar, mediante a criação de novos algorítmos e arquiteturas na implementação de novos receptores GPS de maior acurácia. Entre as aplicações do receptor GPS por software estão: testar e avaliar algorítmos de navegação, de mitigação do multicaminho (múltiplas trajetórias de chegada do sinal) e de correções ionosféricas assim como crias novos algoritmos de processamento de sinal. é um sistema didático para treinamento e ensino na área de Sistemas de Navegação por Satélites, GNSS, e em geral na área de processamtno de sinais. Também é o primeiro passo para a realização de um receptor por software em tempo real.

Um pseudo-satélite foi desenvolvido tendo como objetivo superar o problema "near/far" mediante o emprego de uma estratégia que será denominada de "técnica de realimentação do receptor do usuário - RU". Foram desenvolvidos protótipos de pseudo-satélites GPS e programa controlador de potência para dar suporte à validação da proposta. O hardware e o firmware dos protótipos desenvolvidos são descritos. Análises e resultados de ensaios em campo, que consistiram de 4 vôos de helicóptero com receptores GPS embarcados, bem como os procedimentos conjuntos durante a campanha de ensaios são apresentados. Conclusões referentes aos objetivos propostos são apresentados e analisados. Por fim várias recomendações e sugestões são feitas, incluindo-se duas outras variantes da técnica RU.

O sistema global de navegação por satélite (GNSS - Global Navigation Satellite System) tem potencial de se tornar um sistema primário de navegação em aeronaves civis, entretanto, necessita de melhoria no seu desempenho (acurácia, integridade, continuidade e disponibilidade). Ele apresenta a falta de uma característica fundamental para sistemas críticos de segurança, ele não provê limites de acurácia no cálculo da posição do usuário. Mesmo que na maioria do tempo a sua acurácia é excelente, mesmo assim o erro na posição pode ser muito grande sem que qualquer aviso seja dado ao seu usuário. Entre as várias fontes de erros no sistema GPS, a ionosfera é uma das maiores em sistemas com única portadora. Para corrigir tais deficiências, o sistema Satellite Based Augmentation System (SBAS) foi desenvolvido para auxiliar o sistema GPS na correção e limitação rígida dos seus erros. No sistema SBAS desenvolvido nos Estados Unidos da América, Wide Area Augmentation System (WAAS) existe, entre várias informações, o envio de mensagem para correção específica do atraso ionosférico sobre o sinal L1 do sistema GPS (Global Positioning System). Este efeito é estimado através de estações de referência espalhadas pelo continente norte-americano. Os dados das várias estações de referência são então enviados para estações principais, também chamados de WMS (WAAS Master Station), onde uma grade, com dados do atraso na vertical do sinal do sistema GPS devido ao efeito da ionosfera, será formada. Mostra-se neste trabalho como este sistema de auxílio aos usuários GPS trabalha e principalmente como pode ajudar na estimação do erro devido ao atraso de grupo no sinal do sistema GPS por conseqüência dos fenômenos que ocorrem na camada ionosférica. Neste trabalho o objetivo principal é a simulação através de um dos possíveis algoritmos em desenvolvimento para esta estimação do atraso ionosférico no sinal L1 do sistema GPS, o método LMMSE (Linear Minimum Mean Squared Error), que é gerado pelo segmento de controle. Através deste algoritmo serão gerados os valores dos atrasos ionosféricos para alguns pontos próximos a região sul e sudeste do Brasil e estes são então plotados juntamente com o atraso ionosférico estimado através do modelo IRI-2001 para um dado dia. Também serão estimados os valores dos erros pós-processamento do algoritmo. Os dados GPS utilizados neste trabalho são provenientes principalmente das estações que compõem a rede RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo) e controlada pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística).

Uma série de fatores ambientais pode afetar o desempenho do GPS (Global Positioning System), tais como, interferência eletromagnética, multicaminho, atrasos em função de propagação pela atmosfera e cintilações ionosféricas. As cintilações da Ionosfera são responsáveis por parte significativa da diminuição de precisão do GPS e, em casos extremos, o funcionamento do receptor pode ser interrompido em função desse fenômeno. As cintilações ionosféricas resultam em variações rápidas na fase e na amplitude do sinal de rádio que atravessa a Ionosfera. Esse fenômeno é mais comum na região equatorial, onde ocorre diariamente após o pôr do sol. Este trabalho tem como objetivo avaliar os efeitos da cintilação ionosférica nas malhas de rastreamento do código, DLL (Delay Locked Loop), e da portadora, CCL (Carrier Costas Loop) de receptores GPS. Inicialmente, são apresentados os modelos estatísticos que caracterizam os sinais gerados pela cintilação em fase e amplitude. Posteriormente, é apresentada uma análise de desempenho do receptor em função dos efeitos da cintilação ionosférica. A partir dessa análise, são obtidos modelos analíticos para representar o desempenho do receptor GPS. Além das análises analíticas, são apresentados resultados obtidos por meio de simulação numérica. Exceção feita às situações envolvendo casos extremos de cintilação ou para casos onde a potência do sinal recebido é baixa, as simulações comprovaram o desempenho teórico dos modelos do CCL e do DLL.

O trabalho apresenta a etapa de correlação em software de um receptor GPS de uso civil. O software do correlator tem como função extrair, em tempo real, os dados de navegação contidos no sinal GPS (CDMA), os quais são necessários para a determinação da posição dos satélites. Este trabalho apresenta também uma revisão das características e da estrutura do sinal GPS, para permite uma melhor compreensão do funcionamento das arquiteturas dos correlatores descritos na literatura e também, desenvolver o simulador de sinais GPS, necessário para testar as etapas de processamento do Correlator. As etapas de Aquisição, Confirmação, Alinhamento e Rastreamento do correlator, bem como os algoritmos de cálculo da envoltória, demodulação, sincronização de bit, extração dos dados de navegação são apresentados. O software utiliza, como plataforma, o DSP STARTER KIT (DSK) disponível no Departamento de Telecomunicações, o qual é composto pelo DSP da família C6000 (TMS320C6711) da Texas Instruments e pelo ambiente de programação Code Composer Studio. O trabalho, como um todo, enfatiza o processamento digital de sinais, focando no desenvolvimento de receptores em software, onde o sinal digital é processado em banda base através de técnicas de programação.

Neste trabalho é desenvolvida uma ferramenta computacional para a análise de estruturas multicamadas isotrópicas, utilizando um modelo semi-empírico que associa funções de Green espectrais com expressões aproximadas para as densidades de corrente. Para ilustrar a aplicabilidade da ferramenta dipolos impressos e fendas eletromagnéticas são analisados.Inicialmente são determinados os campos eletromagnéticos transformados para cada camada da estrutura. O campo elétrico na região de Fraunhofer é obtido utilizando-se o método da fase estacionária. Em seguida, considerando a versatilidade dessa estrutura, são analisadas as características de irradiação de dipolos impressos e de fendas eletromagnéticas. O programa Mathematica foi o escolhido para se implementar a ferramenta. Com base no desenvolvimento teórico para os dipolos e fendas, redes lineares uniformemente espaçadas, alimentadas com correntes não uniformes são também analisadas, com uma atenção especial à análise de redes pelo método de Dolph-Tchebyscheff. Diagramas de irradiação das redes simulados no Mathematica são comparados com os gerados no programa Ensemble, apresentando uma excelente concordância.Em seguida, as condições para a síntese de uma rede de antenas capaz de satisfazer os requisitos de rejeição de sinais refletidos pelo solo em sistemas GPS (Global Positioning System) são estabelecidas. Alternativas para minimizar este efeito são estudadas, culminando com o estabelecimento de um diagrama de irradiação com uma forma pré-determinada. Este diagrama é sintetizado utilizando-se o método da série de Fourier. Redes de antenas são analisadas no Mathematica e no Ensemble. Os resultados das simulações, também neste caso, estão em excelente concordância.Uma vez estabelecida a rede linear, foram projetados e construídos protótipos com três e cinco fendas eletromagnéticas. Novamente, comparações entre os resultados do programa proposto e o comercial são realizadas. Medidas de impedância de entrada, perda de retorno e de diagramas de irradiação são apresentadas, verificando-se boa concordância entre os resultados teóricos e os experimentais. Fotografias dos protótipos construídos são mostradas ao longo do trabalho.