Made available in DSpace on 2016-06-07T17:12:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-09-28. Added 1 bitstream(s) on 2016-06-07T17:17:04Z : No. of bitstreams: 1 000865695.pdf: 3049490 bytes, checksum: a5f672ca25599c18d08f0bddfcc22f17 (MD5) / O GPS é um dos sistemas GNSS mais utilizados em razão da sua disponibilidade e do grande desenvolvimento da tecnologia envolvida, fornecendo aos usuários informações sobre posicionamento, navegação e tempo. No entanto, os sinais GPS transmitidos pelo satélite estão sujeitos a diversos tipos de fenômenos causados por irregularridades que ocorrem na ionosfera. A cintilação ionosférica é um destes fenômenos e pode ser descrita como uma mudança rápida na fase e amplitude do sinal GPS, ocasionando um enfraque- cimento ou até mesmo a perda do sinal, dependendo de sua intensidade. Os períodos de cintilação estão relacionados com a hora local, latitude, estações do ano e do nível de atividade solar, sendo que na região equatorial, os efeitos são mais intensos. Os índices S4 tem sido amplamentamente utilizados no estudo da cintilação ionosférica nos sinais GPS. Entretanto, recentemente foi verificada a presença de outros fenômenos nestes índices e foi proposto um índice S4 corrigido, S4corr. Neste trabalho, foi realizada uma análise de va- riânca wavelet nas séries temporais dos índices S4 e S4corr. Devido à presença de lacunas nestas séries temporais, foi necessário investigar estimadores de variância wavelet e res- pectivos intervalos de confiança que pudessem ser estimados mesmo com dados faltantes. A partir da análise de variância wavelet foi possível identificar escalas características que mais contribuem para explicar o comportamento das séries temporais ou a existência de um processo estocástico que melhor caracterize a série temporal dos índices S4 e S4corr... / The GPS is one of the GNSS systems most commonly used due to their availability and the great development of the involved technology, providing information on positioning, navigation and time to the users. However, GPS signals transmitted by satellites are subject to several types of phenomena caused by irregularridades in the ionosphere. The ionospheric scintillation is one of these phenomena that can be described as a rapid change in the phase and amplitude of the GPS signal, leading to a weakening or even loss of the signal, depending on its intensity. The scintillation periods are related to the local time, latitude, season of the year and the level of solar activity, wherein in the equatorial region, the effects are more intense.The S4 index has been widely used in the study of ionospheric scintillation in GPS signals. However, recently the presence of other phenomena in these indices was verified and proposed its correction (S4corr). In this work, we performed an wavelet variance analysis in the time series of the S4 index to check for changes in the behavior of S4 and S4corr indexes. Due to the presence of gaps in these time series, the investigation of estimators as well as the respective confidence intervals that could be estimated even with missing data was need. From the wavelet variance analysis was possible to identify the characteristic scales of larger contribution to explain the time series behavior, or a stochastic process that best characterizes the time series of S4 and S4corr indexes. Furthermore, some probability distributions that fit the S4 e S4corr...

Orientador: João Francisco Galera Monico / Coorientador: Daniele Barroca Marra Alves / Banca: Paul Jozef de Jonge / Banca: Mauro Issamu Ishikawa / Resumo: Os efeitos atmosféricos, especialmente da ionosfera, são os principais fatores limitantes para o posicionamento de alta acurácia utilizando a técnica RTK (Real Time Kinematic), uma vez que com o afastamento entre o usuário e a estação base, a eficiência do método é degradada, pois a correlação dos erros é reduzida pelo aumento da linha de base. No entanto, com o emprego de uma rede de estações de referência, pode-se realizar a modelagem dos erros na área de abrangência desta rede, conceito denominado de RTK em rede. Mas um dos fatores que mais degradam a propagação dos sinais do GNSS (Global Navigation Satellite System), mesmo no RTK em rede, é a cintilação ionosférica, caracterizada por alterações rápidas na amplitude e na fase do sinal eletromagnético ao passar por irregularidades na densidade de elétrons na ionosfera. A ocorrência e intensidade das cintilações variam, de acordo com vários fatores, como localização geográfica, sazonalidade, hora local e atividade solar. Com o pico do ciclo solar 24, ocorrido no verão de 2013, foi observado a intensificação dos efeitos da cintilação. Considerando o âmbito público, a única rede de estações de referência no Brasil que viabiliza estudos quanto ao o posicionamento RTK em rede, localiza-se no estado de São Paulo, denominada Rede GNSS/SP. Tal rede possui atualmente 20 estações ativas e um centro de controle para gerenciamento da rede por meio do sistema comercial Trimble Pivot (Progressive Infrastructure Via Overlaid Technology)... / Abstract: Atmospheric effects, especially the ionosphere, are major limiting factors for using high accuracy positioning RTK (Real Time Kinematic) technique. With the distance between the user and the base station, the method efficiency is degraded, since the correlation between the errors is reduced. However, with the use of a network of reference stations the modeling of the errors can be performed this concept is called RTK Network. However, one of the factors degrading the GNSS (Global Navigation Satellite System) signals propagation is the ionospheric scintillation, characterized by rapid changes in the amplitude and phase of the electromagnetic signal passing through irregularities in the electron density of the ionosphere. The occurrence and intensity of scintillation vary according to several factors such as geographic location, seasonality, local time and solar activity. The peak of the Solar Cycle 24 occurred in the summer of 2013 intensified the scintillation effects. Considering the public sector in Brazil, the unique network of reference stations that enables studies about RTK positioning network is located at São Paulo; so called Network GNSS/SP. Currently the network is composed of 20 active stations and a control center for network management using Trimble Pivot (Progressive Infrastructure Via Overlaid Technology)... / Mestre

Orientador: Eniuce Menezes de Souza / Coorientador: Daniele Barroca Marra Alves / Banca: Aylton Pagamisse / Banca: Thelma Sáfadi / Resumo: O GPS é um dos sistemas GNSS mais utilizados em razão da sua disponibilidade e do grande desenvolvimento da tecnologia envolvida, fornecendo aos usuários informações sobre posicionamento, navegação e tempo. No entanto, os sinais GPS transmitidos pelo satélite estão sujeitos a diversos tipos de fenômenos causados por irregularridades que ocorrem na ionosfera. A cintilação ionosférica é um destes fenômenos e pode ser descrita como uma mudança rápida na fase e amplitude do sinal GPS, ocasionando um enfraque- cimento ou até mesmo a perda do sinal, dependendo de sua intensidade. Os períodos de cintilação estão relacionados com a hora local, latitude, estações do ano e do nível de atividade solar, sendo que na região equatorial, os efeitos são mais intensos. Os índices S4 tem sido amplamentamente utilizados no estudo da cintilação ionosférica nos sinais GPS. Entretanto, recentemente foi verificada a presença de outros fenômenos nestes índices e foi proposto um índice S4 corrigido, S4corr. Neste trabalho, foi realizada uma análise de va- riânca wavelet nas séries temporais dos índices S4 e S4corr. Devido à presença de lacunas nestas séries temporais, foi necessário investigar estimadores de variância wavelet e res- pectivos intervalos de confiança que pudessem ser estimados mesmo com dados faltantes. A partir da análise de variância wavelet foi possível identificar escalas características que mais contribuem para explicar o comportamento das séries temporais ou a existência de um processo estocástico que melhor caracterize a série temporal dos índices S4 e S4corr... / Abstract: The GPS is one of the GNSS systems most commonly used due to their availability and the great development of the involved technology, providing information on positioning, navigation and time to the users. However, GPS signals transmitted by satellites are subject to several types of phenomena caused by irregularridades in the ionosphere. The ionospheric scintillation is one of these phenomena that can be described as a rapid change in the phase and amplitude of the GPS signal, leading to a weakening or even loss of the signal, depending on its intensity. The scintillation periods are related to the local time, latitude, season of the year and the level of solar activity, wherein in the equatorial region, the effects are more intense.The S4 index has been widely used in the study of ionospheric scintillation in GPS signals. However, recently the presence of other phenomena in these indices was verified and proposed its correction (S4corr). In this work, we performed an wavelet variance analysis in the time series of the S4 index to check for changes in the behavior of S4 and S4corr indexes. Due to the presence of gaps in these time series, the investigation of estimators as well as the respective confidence intervals that could be estimated even with missing data was need. From the wavelet variance analysis was possible to identify the characteristic scales of larger contribution to explain the time series behavior, or a stochastic process that best characterizes the time series of S4 and S4corr indexes. Furthermore, some probability distributions that fit the S4 e S4corr... / Mestre

Orientador: Paulo de Oliveira Camargo / Banca: João Francisco Galera Monico / Banca: Edvaldo Simões da Fonseca Junior / Resumo: Os receptores GPS de uma freqüência são utilizados na maioria dos trabalhos de posicionamento com GPS. Dentre as diversas aplicações, pode-se citar aquelas em que é de suma importância obter as coordenadas da antena do receptor em tempo real, tais como navegação aérea, marítima e terrestre, monitoramento da troposfera e ionosfera, monitoramento de deslocamento de estruturas e tubulações, entre outras. Porém, uma das maiores fontes de erro para estas aplicações é o efeito da refração ionosférica. A determinação deste efeito tem sido feita com observações coletadas com receptores GPS de dupla freqüência, e a partir da estimativa dos valores da refração ionosférica, pode-se aplicar a correção nas medidas obtidas com receptores de uma freqüência. No Departamento de Cartografia da FCT/UNESP foi desenvolvido o modelo da ionosfera (Mod_Ion), onde a ionosfera é analiticamente representada pela série do tipo Fourier. Este modelo está implementado, em linguagem de programação Fortran, para ser executado no modo pósprocessado. O foco de interesse atual pela comunidade mundial é o que diz respeito à correção desses efeitos em tempo real. Um algoritmo utilizado para calcular a correção ionosférica, ou obter o TEC, em tempo real, é o filtro de Kalman. No Mod_Ion_FK foram introduzidas duas melhorias: a função de modelagem da ionosfera do Mod_Ion foi alterada; e o filtro de Kalman foi implementado. Os resultados dos experimentos realizados mostraram que a função de modelagem série de Fourier com 19 coeficentes e o processo aleatório Gauss-Markov, foram mais eficazes na correção do efeito sistemático devido à ionosfera, chegando à proporcionar uma melhora na acurácia resultante, do posicionamento por ponto em tempo real, de 90,75%, no período diário de máxima atividade da ionosfera. / Abstract: Single frequency GPS receivers have been widely used in most of the GPS projects. Among the several applications, one can mention those that require to obtain the receiver's antenna coordinates in real time, such as aerial, maritime and terrestrial navigation, ionosphere and troposphere monitoring, and structure displacement monitoring. However, one of the main drawbacks of the GPS accuracy for L1 users is the ionospheric refraction, which affects, mainly, the point positioning. The determination of this error has been carried out with double frequency GPS measurements, and from these estimate values the corrections can be applied in the single frequency GPS measurements. In the FCT/UNESP, a regional ionosphere model (Mod_Ion) was developed for computing the ionosphere systematic error, as well as TEC (Total Electron Contents). The Mod_Ion was implemented to run in a batch processing mode. The current focus for the worldwide community is concerned to the correction of these error in real time. One of the algorithms used to calculate the ionosphere correction, as well as the TEC, in real time, is based on Kalman filtering. In the Mod_Ion_FK version two improvements were introduced: the function for ionosphere modeling in the Mod_Ion was modified; and the Kalman filter was implemented. The results of the experiments showed that the modeling function with 19 coefficient Fourier series and the Gauss-Markov process, were the most effective in the ionosphere systematic effect's corrections, providing a improvement in the accuracy of point positioning, of 90,75%, in period of the highest ionosphere activity. / Mestre

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-10T21:45:20Z No. of bitstreams: 1 ElioPessoaCazuza_DISSERT.pdf: 2126001 bytes, checksum: 4fa47b05b18f49f1aa7cb69c7272dd79 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-17T23:16:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ElioPessoaCazuza_DISSERT.pdf: 2126001 bytes, checksum: 4fa47b05b18f49f1aa7cb69c7272dd79 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-17T23:16:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ElioPessoaCazuza_DISSERT.pdf: 2126001 bytes, checksum: 4fa47b05b18f49f1aa7cb69c7272dd79 (MD5) Previous issue date: 2014-08-28 / Os Dist?rbios Ionosf?ricos Propagantes (TID?s) s?o irregularidades no plasma ionosf?rico propagando-se com velocidades da ordem de dezenas a poucas centenas de metros por segundo. Nesse trabalho, detectamos e caracterizamos os do tipo LSTID?s (Large scale Travelling Ionospheric Disturbances) em baixas latitudes durante intensas tempestades geomagn?ticas e sua propaga??o sobre o setor brasileiro. Esse trabalho apresenta-se como o primeiro a relatar, de forma sistematizada, propaga??es de ondas de gravidade sobre NatalRN. Utilizamos registros ionosf?ricos obtidos a partir de digissondas do tipo CADI (Canadian Advanced Digital Ionosonde) localizada em Natal-RN e do tipo DSP (Digisonde Portable Souder) localizadas em Cachoeira Paulista-SP, Fortaleza-CE e S?o Lu?s-MA, adotando uma s?rie de dados de 12 anos colhidos pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Relacionamos tanto dias calmos, os quais antecediam as tempestades, quanto dias geomagneticamente perturbados, durante os anos de 2000 e 2012, englobando um per?odo de m?xima e m?nima atividade solar. Apresentando as varia??es ocorridas nas densidades eletr?nicas da regi?o F da ionosfera sobre o setor brasileiro, principalmente pr?ximo ao equador (Natal, Fortaleza e S?o Lu?s), causadas por dist?rbios ionosf?ricos propagantes na regi?o equatorial durante intensas tempestades geomagn?ticas. Como sabemos, de acordo com a literatura, nessa ?rea o fen?meno contribui positivamente para o surgimento de LSTID?s na regi?o auroral, que podem se deslocar para a regi?o equatorial onde poucos casos t?m sido documentados e estudados de forma sistematizada. A partir da observa??o de assinaturas de TID?s em registros de ionogramas foi realizado um estudo da morfologia desses eventos e comparados com as principais caracter?sticas de onda durante grandes tempestades magn?ticas, isto ? DST < (-200 nT) e KP > 6. Com isso, obtivemos suas caracter?sticas principais, como: per?odo, comprimento de onda vertical, velocidade de fase e velocidade de propaga??o, bem como o atraso desses dist?rbios em rela??o ao in?cio das tempestades magn?ticas para o setor brasileiro. / The Ionospheric Disturbances ? TIDs ? are irregularities on the ionospheric plasma propagating in speeds in the order of tens to a few hundreds of meters per second. This present study detected and characterized the TIDs of LSTIDs (Large Scale Travelling Ionospheric Disturbance) type at low latitudes during intense geomagnetic storms and its propagation over the Brazilian sector. This work also shows as being the first to report systematically propagation of gravity waves over Natal. For this purpose, we used ionospheric records obtained from type of digisonde CADI (Canadiam Advanced Digital Ionosonde) located in Natal and the type DSP (Digisonde Portable Souder) located in Cachoeira Paulista, Fortaleza and S?o Luis, whereupon we used a dataset of 12 years collected by INPE (National Institute of Space Research). In this study, both calm days, that preceded the storms, and the geomagnetically disturbed days were related during the years 2000 and 1012, which cover a period of maximum and minimum solar activity. And it is presented the variations that happened in the electron density from region F of the ionosphere over the Brazilian sector, especially near the Equator (Natal, Fortaleza and S?o Luis), caused by ionospheric disturbances in the equatorial region during intense geomagnetic storms, because, as we know of the literature in this area, this phenomenon contributes positively to the emergence of LSTIDs in the auroral region, which may move to the equatorial region where a few cases have been documented and studied systematically. From the observation of signatures if TIDs in ionogram records, a study of the morphology of these events was performed and compared with the main characteristics of the wave of this phenomenon during great magnetic storms, i.e., DST <(-200 nT) and KP > 6. Thus, we obtained the main characteristics of TIDs over our region, i.e., period, vertical wavelength, phase and propagation speed, as well as the delay of these disturbances compared to the beginning of the magnetic storms to the Brazilian Sector.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-08-11T13:18:16Z No. of bitstreams: 1 PDF - Jaruseyk Batista Silva Fidelis.pdf: 30809896 bytes, checksum: b1811b7e03cf7247fe3d69350743897c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-11T13:18:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Jaruseyk Batista Silva Fidelis.pdf: 30809896 bytes, checksum: b1811b7e03cf7247fe3d69350743897c (MD5) Previous issue date: 2017-06-26 / In this study, VLF (Very Low Frequency) signal amplitude data obtained through the o o receiving station located at Punta Lobos (12,5 S 76,8 W), belonging to the SAVNET net- work (South America VLF Network), were used to characterize planetary wave signatures in the Ionosphere D region during the summer seasons of the years 2008 and 2009. The VLF signal data were submitted to filters seeking to eliminate different oscillations of planetary waves, then through spectral analysis in wavelet used to identify the presence of periodic planetary oscillations. The results of the analyzes of VLF signal amplitude data at Punta Lobos revealed the presence of planetary scale oscillations on several occasions during the period considered. Among the identified oscillations, the periodicity of 2, 6, 8, and 16 days were interpreted as a result of planetary wave actions, so that they exhibited higher intensity after the summer solstices. In general, the characteristics of the VLF signal obtained through the wavelet analysis showed consistency with those obtained in other locations. / Nesta pesquisa, dados de amplitude do sinal de VLF (Very Low Frequency) obtidas através o o da estação receptora localizada em Punta Lobos (12,5 S 76,8 W), pertencente a rede SAVNET (South America VLF Network), foram utilizados para caracterizar assinaturas de ondas planetárias na região D da Ionosfera durante as estações de verão dos anos de 2008 e 2009. Os dados do sinal de VLF foram submetidos a filtros buscando eliminar oscilações diferentes de ondas planetárias, em seguida através de análise espectral em wavelet buscou- se identificar a presença de oscilações periódicas de escala planetária. Os resultados das análises dos dados de amplitude do sinal de VLF em Punta Lobos revelaram a presença de oscilações de escala planetária em várias ocasiões durante o período considerado. Dentre as oscilações identificadas, as periodicidades de 2, 6,5, 8 e 16 dias foram interpretadas como resultado de ações de ondas planetárias, de forma que exibiram maior intensidade após os solstícios de verão. Em geral, as características do sinal de VLF obtidos através das análises em wavelet mostraram consistência com aqueles obtidos em outras localidades.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2018-04-03T16:10:37Z No. of bitstreams: 1 PDF - Vera Yesutor Tsali-Brown.pdf: 30843412 bytes, checksum: 59e10df34146975cb54cee13f06cba2b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-03T16:10:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Vera Yesutor Tsali-Brown.pdf: 30843412 bytes, checksum: 59e10df34146975cb54cee13f06cba2b (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The effects of the lunar tide in the F region of the ionosphere are studied in this work using measurements provided by the ionosonde installed in Cachoeira Paulista (22 ° S, 45 ° W) between 2009 and 2011. To identify the variations associated with the lunar tides, the following parameters are used: peak height of electronic density of the F region (hmF2) and the critical frequency of the F (foF2) region. The influence of the lunar tide in the Brazilian ionosphere was obtained using the residual measurements which was without the influence of the solar tide for each day, owing that all the months were converted to the lunar time and submitted to harmonic analysis to obtain monthly amplitudes and phases for the period of study. The maximum diurnal amplitude in foF2 determined was 0.41MHz and 0.42MHz in the semidiurnal component. Also the maximum diurnal amplitude in hmF2 determined was 6.25km and semidiurnal 7.76km. The seasonal variations in the amplitudes in foF2 and hmF2 were sometimes annual and semiannual in nature. / Os efeitos da maré lunar na região F da ionosfera são estudados neste trabalho utilizando medidas fornecidas pela ionossonda instalada em Cachoeira Paulista (22° S; 45° W) entre os anos de 2009 e 2011. Para identificar as variações associadas às marés lunares são utilizados os seguintes parâmetros: altura do pico de densidade eletrônica da região F (hmF2) e a freqüência crítica da região F (foF2). A influência da maré lunar na ionosfera brasileira foi obtida utilizando as medidas residuais sem a influência da maré solar. As medidas foram convertidas para o tempo lunar e submetidas à análise harmônica para obter amplitudes e fases mensais para o período de estudo. A variação sazonal das amplitudes nos parâmetros foF2 e hmF2 foi geralmente geralmente semestral. Também eram às vezes anual

A ionosfera é uma das principais fontes de erro sistemático das observáveis GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global), pois, por ser um meio dispersivo, ela afeta a propagação de ondas eletromagnéticas, fazendo com que a modulação e a fase das ondas portadoras transmitidas pelos satélites GPS sofram, respectivamente, um retardo e um avanço, o que, por sua vez, provoca um erro na distância medida entre o satélite e o receptor. Esse erro é inversamente proporcional ao quadrado da freqüência do sinal e diretamente proporcional ao TEC (Total Electron Content - Conteúdo Total de Elétrons), ou seja, à densidade de elétrons presentes na ionosfera ao longo do caminho entre o satélite e a antena receptora. O TEC sofre variações regulares, cujo comportamento pode ser verificado ao longo do dia, ao longo das estações do ano e também ao longo de ciclos de aproximadamente onze anos (associados à ocorrência de manchas solares). Além dessas variações, eventos solares extremos (explosões solares, ejeções coronais de massa, entre outros) podem causar abruptas e significativas mudanças no comportamento do TEC, exercendo grande influência no posicionamento com GPS, principalmente com receptores de uma freqüência. No Brasil, o fator ionosfera é ainda mais relevante, pois essa região é afetada por fenômenos como a Anomalia Equatorial (AE), a Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS) e até mesmo pela ocorrência de irregularidades ionosféricas. Pretendendo aprofundar o entendimento da relação entre a ionosfera e o posicionamento com GPS na região brasileira, essa pesquisa analisou dados de TEC e dados de GPS em períodos de alta e baixa atividade solar, bem como em um período geomagneticamente perturbado. Os resultados demonstraram uma relação direta entre a redução do TEC, no período de baixa atividade solar, e a melhora no posicionamento com GPS. Essa melhora se traduziu, no posicionamento por ponto, por uma redução de 59% no erro planimétrico e 64% no erro altimétrico e, no posicionamento relativo, por uma redução de 65% no erro planimétrico e 63% no erro altimétrico. Já durante o período afetado por uma severa tempestade geomagnética verificou-se um comportamento completamente atípico da ionosfera, piorando muitos os resultados do posicionamento relativo, em horários e locais inesperados. / The ionosphere is one of the main sources of systemathic error of the observable GPS (Global Positioning System) because as it is a dispersive environment it affects the propagation of electromagnetics waves making the modulation and the phase of signals transmitted by GPS sattelites go through, respectivelly, delay and advance which will cause an error in the measure of the distance between the sattelite and the receptor. This error is inversely proportional to the square of the frequency of the signal and directly proportional to the TEC (Total Electron Content), what means the density of electrons on the ionosphere between the sattelite and the reception antenna. The TEC goes through regular variances, which behaviour can be verified during the day, throughout seasons and also throughout cycles of approximately eleven years (related to the ocorrence of sunspot). Besides these variances, extreme solar events such as solar flares and coronal mass ejection may cause abrupt and significant changes to TEC behavior, exerting big influence in GPS positioning, mainly to monofrequency receptors. In Brazil, the ionosphere factor is even more relevant because this region is affected by phenomena such as the Equatorial Anomaly (EA), the South Atlantic Magnetic Anomaly (SAMA) and even by the ocorrence of ionospheric irregularities. In order to develop knowledge about the relation between ionosphere and GPS positioning in Brazil, on this research TEC and GPS data were analised in periods of high and low solar activity, as well as in a geomagnetic perturbed period. The results showed direct relation between the decreasing of TEC, in the low solar activity period, and the improving of GPS positioning. This improving has resulted in a reduction of 59% in the planimetric error and 64% in the altimetric error in the point positioning and a reduction of 65% in the planimetric error and 63% in the altimetric error in the relative positioning. During the period affected by a severe geomagnetic storm, a completely atypical behavior was identified in the ionosphere, making the results of the relative positioning much worse in unexpected times and locations.

Made available in DSpace on 2015-04-22T21:58:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO NEWTON SILVA DE LIMA.pdf: 3998686 bytes, checksum: 02eee0382b300c88f69d3be40e62ec7a (MD5) Previous issue date: 2019-05-11 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work studies the behavior of gravity waves (GW) in the ionosphere over the city of Manaus (2,9oS, 60oW). For that purpose, ionograms which are specters of frequency in function of the altitude and the secular variation of the height for a set of fixed frequencies (3, 4, 5, 6, 7 8 MHz). The observations were analyzed carried through by a system of called radar ionosonde. This system operates in the radio frequency band between 1and 20 MHz. The studied period comprehends a part of solar cycle 23, that is, since August of 2002 until December of 2006. Additionally, it was also observed that the ionosphere presents strong disturbances during geomagnetically quiet periods. These disturbances are attributed to the propagation of gravity waves which are generated in the lower atmosphere and propagate up to the high atmosphere and ionosphere. / Este trabalho investiga o comportamento de ondas de gravidade (OG) na ionosfera sobre a cidade de Manaus (2,9oS, 60oW). Para tal, foram analisados ionogramas que são espectros de freqüência em função da altitude e a variação temporal da altura, para um conjunto de freqüências fixas (3, 4, 5, 6, 7 8 MHz). As observações foram realizadas por um sistema de radar chamado ionossonda; que pera na faixa de rádio freqüência entre 1 e 20 MHz. O período estudado compreende uma parte do ciclo solar 23, ou seja, desde agosto de 2002 até dezembro de 2006. Observou-se que a ionosfera apresenta fortes perturbações durante períodos geomagneticamente calmos. Estas perturbações são atribuídas a propagação de ondas de gravidade que são geradas na baixa atmosfera e se propagam até a alta atmosfera e ionosfera.

Após a desativação da disponibilidade seletiva, ocorrida em maio de 2000, a maior fonte de erro presente no sistema GPS passou a ser a refração ionosférica. Os seus efeitos provocam um avanço na fase de batimento da portadora e um atraso no código. Na região equatorial onde o Brasil está inserido, a refração ionosférica apresenta variações que decorrem de diversos fatores tais como: o ciclo solar, o movimento aparente do Sol, as estações do ano, o campo geomagnético, entre outras. Desta forma, a refração ionosférica é um fator limitante pois, degrada a determinação de posições, principalmente, se o usuário estiver utilizando um receptor de apenas uma freqüência. Para avaliar o efeito da refração ionosférica no Brasil, no período compreendido entre janeiro de 1997 a dezembro de 2001, foram utilizados dados coletados com receptores providos de duas freqüências e que integram a Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo do Sistema GPS. Todos os dados foram preparados e inseridos em um programa científico de processamento das observáveis do sistema GPS. Devido à grande massa de dados foi necessário o desenvolvimento de um programa para verificar a integridade dos mesmos, converter as efemérides precisas e os dados para o formato de entrada do programa científico e preparar os arquivos de lote. Além das características apresentadas, este programa foi desenvolvido para automatizar o processo de cálculo do conteúdo total de elétrons. Ao final do processamento o programa exibe os parâmetros que representam a refração ionosférica ou seja, os valores calculados para o Conteúdo Total de Elétrons. Tais valores permitiram a criação de uma série histórica do comportamento da refração ionosférica abrangendo um intervalo de tempo que contempla um período em que o ciclo solar apresentava atividade mínima e um outro período em que o ciclo solar alcançou a máxima atividade. Estes dados indicam o comportamento da ionosfera para um período de cinco anos em uma das regiões do planeta que apresenta as maiores variações, comportamento este, que permitirá um melhor conhecimento da ionosfera e a melhoria ou desenvolvimento de modelos mais adequados. Foram gerados ainda, mapas da ionosfera que poderão auxiliar na melhoria da acurácia posicional. / Since the US president decided to turn off the selective availability (SA) one of the biggest error in the GPS system has been the ionosphere refraction. The refraction effect on GPS signals are: delay for the code and an advance for the phase. In the equatorial region, where Brazil is, the refraction presents the biggest variations that are caused by the solar cycle, the time of the day, the season, the geomagnetic field and many others phenomena. In this case, the ionosphere refraction is a limitation because it increases the degradation of the position, specially if the user is using a single frequency receiver. To evaluate the ionospheric effects in Brazil, between January 1997 and December 2001, data from the Brazilian Continuous GPS Monitoring Network were used, provided by double frequency GPS receivers. All data were prepared and used by a scientific software to process the GPS observations. The volume of data was so big that it was necessary to write a software to manage the data integrity, to transform the precise ephemeris and the observations to scientific program format and to create batch files. Also, the program was used to process the data and to compute the total electron content automatically. At the end of the process, the software shows the TEC parameters. These parameters were used to create a historical series of the ionosphere refraction in Brazil. This series represents a period of minimal solar cycle, 1997, and a maximum period of the solar cycle, 2000 / 2001 in one of the most active regions of the planet. This series will improve the knowledge on the ionosphere and will allow to improve models or create new ones. Ionospheric maps that can be used to improve the positional accuracy, were also generated.