Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-18Bitstream added on 2015-01-26T13:30:54Z : No. of bitstreams: 1 000799020.pdf: 3222465 bytes, checksum: c30d3499b8072bed965388127e97a052 (MD5) / Um dos produtos meteorológicos advindos do processamento de alta precisão de dados GNSS é a estimativa do atraso zenital troposférico o qual pode ser utilizado para quantificar o vapor d’água integrado na coluna atmosférica, importante medida para as ciências atmosféricas. A combinação de séries temporais do atraso troposférico visa gerar uma solução única, mais confiável se comparada com as soluções individuais estimadas via processamento de dados GNSS. Esta dissertação propõe uma combinação em tempo quase real do atraso zenital troposférico baseada em múltiplas soluções para um tempo específico. Nessas circunstâncias, optou-se por uma combinação obtida por meio do método dos mínimos quadrados, com controle de qualidade realizado pelo processo detecção, identificação e adaptação. As estimativas do atraso zenital troposférico foram obtidas por meio dos softwares de processamento de dados GNSS, GAMIT e GIPSY-OASIS II (GOA-II), os quais utilizam diferentes métodos e estratégias de processamento... / One of meteorological products obtained from the high-precision GNSS data processing is the zenithal tropospheric delay, which can be used to quantify the integrated water vapor, an important measurement for atmospheric sciences. Combination of tropospheric delay time series aims to generate a single solution, more reliable than each individual series. This dissertation proposes a combination in near real time of tropospheric delay parameters based on multiple solutions for a specific time. Under these circumstances, it was decided a combination derived by the least squares method and the quality control process based on detection, identification and adaptation. The zenithal tropospheric delay was derived by GIPSY-OASIS II and GAMIT GNSS data processing software systems, each one using different processing methods and strategies...

Orientador: João Francisco Galera Monico / Coorientador: Luis Fernando Sapucci / Banca: Rui Manuel da Silva Fernandes / Banca: Felipe Geremia Nievinski / Resumo: Um dos produtos meteorológicos advindos do processamento de alta precisão de dados GNSS é a estimativa do atraso zenital troposférico o qual pode ser utilizado para quantificar o vapor d'água integrado na coluna atmosférica, importante medida para as ciências atmosféricas. A combinação de séries temporais do atraso troposférico visa gerar uma solução única, mais confiável se comparada com as soluções individuais estimadas via processamento de dados GNSS. Esta dissertação propõe uma combinação em tempo quase real do atraso zenital troposférico baseada em múltiplas soluções para um tempo específico. Nessas circunstâncias, optou-se por uma combinação obtida por meio do método dos mínimos quadrados, com controle de qualidade realizado pelo processo detecção, identificação e adaptação. As estimativas do atraso zenital troposférico foram obtidas por meio dos softwares de processamento de dados GNSS, GAMIT e GIPSY-OASIS II (GOA-II), os quais utilizam diferentes métodos e estratégias de processamento... / Abstract: One of meteorological products obtained from the high-precision GNSS data processing is the zenithal tropospheric delay, which can be used to quantify the integrated water vapor, an important measurement for atmospheric sciences. Combination of tropospheric delay time series aims to generate a single solution, more reliable than each individual series. This dissertation proposes a combination in near real time of tropospheric delay parameters based on multiple solutions for a specific time. Under these circumstances, it was decided a combination derived by the least squares method and the quality control process based on detection, identification and adaptation. The zenithal tropospheric delay was derived by GIPSY-OASIS II and GAMIT GNSS data processing software systems, each one using different processing methods and strategies... / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-01-25Bitstream added on 2014-06-13T18:47:29Z : No. of bitstreams: 1 gouveia_taf_me_prud.pdf: 2080620 bytes, checksum: 367cc204a50707c9b093fb251e4a76d9 (MD5) / O posicionamento com o GNSS (GNSS – Global Navigation Satellite System) é atualmente a técnica mais utilizada para se obter a localização sobre a superfície terrestre ou próxima a essa. Depois dos efeitos causados pela ionosfera, a refração que o sinal sofre ao ultrapassar a neutrosfera pode ser considerada como uma das maiores fontes de erro no sinal, a qual gera um atraso no mesmo, denominado Atraso Zenital Troposférico (em inglês, Zenithal Tropospheric Delay - ZTD). Esse atraso gera erros no posicionamento GNSS, quando não é devidamente modelado. Os modelos de Previsão Numérica de Tempo (PNT) são boas alternativas para minimizar esse problema, pois geram previsões do ZTD em uma grade regular. No Brasil está operacional no CPTEC/INPE um processo que gera tais previsões com resolução espacial de 15 km. No entanto, na elaboração da atual versão não se utiliza o melhor banco de dados atmosféricos sobre a América do Sul, o que é possível de se obter... / The positioning with the GNSS (GNSS - Global Navigation Satellite System) is the most used technique to obtain a location over terrestrial surface or close to it. After the effects generated by Ionosphere, the refraction that the signal suffers when it goes through the neutrosphere can be considered as one of the largest error sources in the signal, in which is generated a delay, called Zenithal Tropospheric Delay (ZTD). When the ZTD are not modeled, significant errors in the GNSS positioning are observed, Numerical Weather Prediction models are good alternatives to minimize this problem, because these models generate ZTD predictions in a regular grid. A process for the propose of generating ZTD predictions with 15 km of resolution is operational at CPTEC/INPE. However, in this version it is not utilized the best atmospheric data base over the region, which is possible to obtain with data... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Paulo de Oliveira Camargo / Resumo: A determinação da componente altimétrica por meio do GNSS (Global Navigation Satellite System) vem ganhando destaque e tem sido utilizada para fins de nivelamento com auxílio de modelos geoidais. Todavia, a desvantagem desse método está na qualidade dos modelos geoidais utilizados, que degradam as altitudes e limitam as aplicações do método. Com intuito de proporcionar ao nivelamento/GNSS uma melhor qualidade na transformação de altitudes, essa pesquisa objetiva o desenvolvimento de uma metodologia de hibridização dos modelos geoidais gravimétricos EGM08, MAPGEO2015 e GEOIDSP2014 para o Estado de São Paulo, proporcionando modelos mais consistentes com a tecnologia GNSS. As redes neurais RBF (Radial Based Function) foram utilizadas na obtenção das superfícies de distorção, baseadas nas diferenças entre as ondulações geoidais dos modelos e as ondulações obtidas por rastreamento em referencias de nível. Para geração dos modelos híbridos foram considerados somente os pontos da Rede Altimétrica Fundamental Brasileira. A partir das distorções obtidas foi realizada uma filtragem, com objetivo de minimizar as inconsistências altimétricas. Os modelos geoidais híbridos HYDEGM, HYDMAPEO e HYDGEOIDSP foram gerados utilizando 319, 317 e 315 pontos, respectivamente. Os experimentos permitiram concluir que o interpolador mais indicado para modelagem das distorções é o RBF linear. Para validação dos modelos foi utilizado 10% dos pontos altimétricos, enquanto 90% dos dados foram utilizados na... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Determination of the altimetric component using GNSS (Global Navigation Satellite System) is becoming better known and used for purposes of leveling with the aid of geoid models. However, the disadvantage of this method is the quality of the geoid models, which degrade heights and limit the application of the method. In order to provide better quality in transforming height using GNSS/leveling, this research aims to develop a hybridization methodology of gravimetric geoid models EGM08, MAPGEO2015 and GEOIDSP2014 for the State of São Paulo, providing more consistent models with GNSS technology. RBF (Radial Basis Function) neural networks were used to obtain the surface distortion, based on differences between geoid model undulations and the undulations obtained by GNSS tracking in benchmarks. Only points from the Altimetric Fundamental Brazilian Network were considered for the generation of hybrid geoids. Filtering was carried out from the offsets obtained in order to minimize altimetric inconsistencies. The hybrid geoid models HYDEGM, HYDMAPGEO and HYDGEOIDSP were generated using, respectively, 319, 317 and 315 points. The experiments showed that the most suitable interpolation for modeling distortions is the linear RBF. 10% of the altimetric points were used for validation of the models, while 90% of the data was used in offset surface generation. Checkpoints indicate that the geoid hybrid models feature RMS ± 0,107, 0,104 and ± 0,098 m, respectively. The results are promisi... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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: João Carlos Chaves / Banca: Ana Paula Camargo Larocca / Banca: Daniele Barroca Marra Alves / Resumo: Seja por ação da natureza ou ação humana, estruturas artificiais (pontes, edifícios, barragens, etc.) ou naturais (placas litosféricas, superfícies com risco de desmoronamento, vulcões, etc.) sempre estarão sujeitas a mudanças em suas dimensões, tanto na forma, como no tamanho ou na posição, por isso estas estruturas merecem acompanhamento ao longo do tempo para que acidentes possam ser evitados. No monitoramento de estruturas, a utilização de instrumentos de medição dos mais variados tipos podem ser empregados: teodolito, nível, estação total e, mais recentemente, a tecnologia GNSS (Global Navigation Satellite System), o laser scanner e a ETR (estação total robótica). Para Kuang (1996) qualquer medida, mesmo aquelas com instrumentos de tecnologias mais recentes, há de se considerar erros inerentes ao processo de medição, os quais são causados por fatores instrumental, do meio ambiente ou de limitação humana. Estes erros, portanto, devem ser eliminados ou minimizados, para que se tenha maior confiabilidade nos dados coletados em campo e que servirão de análise para estudo das variações dimensionais de uma estrutura. Analisar a acurácia das observações com o equipamento que se está trabalhando, portanto, é fundamental no controle de estruturas. Esta pesquisa tem o objetivo de apresentar a acurácia de observações coletadas com uma estação total robótica modelo IS 203 da marca Topcon, com a finalidade de modelar possíveis erros que comprometam a investigação de variações na geom... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / By action of nature or human action, artificial structures (bridges, buildings, dams, etc.) or natural (lithospheric plates, areas at risk of landslides, volcanoes, etc.) are always subject to change in its dimensions, both in form, as in size or position, so these structures has monitoring over time so that accidents can be prevented. Monitoring structures the use of measuring instruments of all kinds can be used: theodolite, level, total station and more recently, the GNSS technology (Global Navigation Satellite System), the laser scanner and the ETR (robotic total station). For Kuang (1996) any measure, even those with latest technology tools, you must consider errors inherent in the measurement process, which are caused by instrumental factors, environmental or human limitation. These errors therefore should be eliminated or minimized, in order to have more reliable data collected in the field and to serve as analysis to study the dimensional variations of a structure. To analyze the accuracy of the observations with the equipment you are working, so it is essential to control structures. This research aimed to present the accuracy of observations collected with a robotic total station IS 203 model Topcon brand, in order to model possible errors that compromise the investigation of variations in the geometry of a structure. A major review of the accuracy of definitions and accuracy was presented. The specifications informed by the equipment manufacturer were the basis for the so-called process analysis accuracy of a priori observations. At this stage, it equated to all errors, according to their sources ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: João Francisco Galera Monico / Coorientador: Luiz Fernando Sapucci / Banca: Haroldo Antonio Marques / Banca: Daniele Barrocá Marra Alves / Resumo: A atmosfera terrestre é uma das principais fontes de erros na determinação de coordenadas no posicionamento pelo GNSS (Global Navigation Satellite Systems). Para fins de posicionamento geodésico, a atmosfera terrestre pode ser dividida em duas camadas: a troposfera e a ionosfera. Destaca-se que tais camadas interagem de forma distinta com os sinais GNSS. Para mitigar os erros ocasionados por essas interações é necessário um tratamento específico para cada camada. A troposfera é a camada que se estende da superfície terrestre até, aproximadamente, 50 km de altitude. É um meio não dispersivo, ou seja, sua influência não depende da frequência dos sinais, e um de seus principais efeitos é o atraso troposférico. No contexto do processamento de dados GNSS, estima-se o ZTD (Zenith Tropospheric Delay), o qual pode ser subdividido em duas componentes principais: hidrostática e úmida. A componente úmida depende da temperatura e da densidade de vapor d'água, ao longo do caminho percorrido pelo sinal; já a componente hidrostática que é composta por gases secos, depende principalmente da temperatura e da pressão. Para mapear o atraso da direção do satélite para a zenital, funções de mapeamento são empregadas e para a assimetria azimutal existe a possibilidade de estimar os gradientes troposféricos. No entanto, ainda não há no meio científico um consenso sobre a adoção dos gradientes horizontais, uma vez que as vantagens da inserção desse parâmetro no tratamento de dados GNSS ainda não foram suficientemente evidenciadas... / Abstract: The Earth's atmosphere is one of the major sources of errors in the positioning by GNSS (Global Navigation Satellite Systems). The atmosphere is divided in terms of geodetic positioning in two layers, which interact in different ways with the GNSS signals, the troposphere and the ionosphere. To mitigate the errors caused by these interactions a specific treatment is required for each layer. The troposphere is the layer from the Earth's surface up to about 50 km altitude. It is a non-dispersive medium, that is, their influence does not depend on the frequency of the signals, and one of its main effects is the tropospheric delay. In the context of GNSS data processing, it is estimated the ZTD (Zenith Tropospheric Delay), which can be subdivided into two main components: the hydrostatic and the wet one. The wet component depends on the temperature and water vapor density, along the path described by the signal. As the hydrostatic component comprises dry gases, it depends mainly on the temperature and pressure. In order to model the ZTD vertical variation usually it is employed the functions known as mapping functions, and concerning the azimuthal asymmetry it is possible to estimate the horizontal tropospheric gradients. However, there is still no consensus in the scientific community about the advantages of the horizontal gradients estimation, since the insertion of this parameter in the treatment of GNSS data has not yet been clearly evidenced, either for positioning purposes or for estimating the delay to obtain the PW (precipitable Water - precipitable water). This research aims to investigate the influence of the estimate tropospheric horizontal gradient in the high accuracy GNSS positioning on relative mode involving long baselines... / Mestre

Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Banca: Veraldo Liesenberg / Banca: Aluir Porfirio Dal Poz / Resumo: As erosões marginais são causadas por uma série de fatores que impactam ou atenuam o processo, tais como o tipo de erosão, a constituição do solo, ventos, regime hidrológico, presença e tipo de vegetação, entre outros. Os processos de erosão marginal ocorrem às margens de corpos d'água e demandam estudos específicos para seu entendimento e possível mitigação. Os escâneres LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) móveis são indicados para o levantamento de dados para séries temporais, principalmente em áreas com alterações pequenas ao longo do tempo, em virtude de sua elevada resolução espacial e acurácia. Sistemas de escaneamento LASER dotados de posicionamento GNSS/RTK (Global Navigation Satellite System/Real Time Kinematic) têm a vantagem de demandar menos etapas de pós-processamento, uma vez que os resultados imediatos do levantamento são as nuvens de pontos prontas para edição, e com precisão compatível à do RTK... / Abstract: River bank erosions are caused by a set of factors that affect or attenuate the process, such as type of erosion, constitution of the soil, and environmental factors such as wind, water regime, presence and type of vegetation, among others. Bank erosion processes occur on the banks of water bodies and require specific studies for their understanding and possible mitigation. Mobile LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) scanner systems are suitable to survey data to compose temporal series, mainly in areas with small changes over time, due to their high spatial resolution and accuracy. Laser scanning systems equipped with GNSS/RTK (Global Navigation Satellite System/Real Time Kinematic) positioning have advantage because demand less post-processing steps, since the immediate results of survey are point clouds ready for editing, and their accuracy is compatible with RTK accuracy... / Mestre

Orientador: Milton Hirokazu Shimabukuro / Coorientador: João Francisco Galera Monico / Banca: Felipe Geremia Nievinski / Banca: Eurico Rodrigues de Paula / 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 prejudica a acurácia dos Sistemas Globais de Navegação por Satélite (Global Navigation Satellite Systems - GNSS), já que podem acarretar, dentre outros aspectos, que o receptor perca a sintonia com um ou mais satélites durante o rastreio do sinal. A ocorrência e a intensidade de cintilações ionosféricas variam de acordo com vários fatores, tais como a atividade solar, época do ano, região no globo terrestre e horário local. Em períodos de máxima atividade solar, os efeitos da cintilação ionosférica são ainda mais intensos, principalmente em regiões equatoriais como o Brasil. Estações GNSS de monitoramento contínuo da ionosfera foram instaladas no território brasileiro desde fevereiro de 2011 através de projetos que contam com a cooperação de diversas instituições da Europa e do Brasil, dentre as quais está inserida a Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT) da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). Estas Estações contam com receptores capazes de fornecer Índices de cintilação ionosférica e métricas sobre os sinais recebidos, os quais são denominados Ionospheric Scintillation Monitor Receivers (ISMR). Com a infraestrutura de monitoramento disponível, mais de dez milhões de observações de monitoramento são obtidas diariamente. Extrair informações relevantes em meio a esta grande quantidade de dados pode-se tornar um processo árduo. Neste contexto, nesta pesquisa foi investigado o uso de técnicas de mineração e visualização de dados visando estender as possibilidades de análise do comportamento da cintilação ionosférica no Brasil, além de seus efeitos no posicionamento GNSS... / Abstract: Ionospheric scintillations are rapid variations on amplitude and/or phase of a radio signal as it passes through irregularities on electron density on the ionosphere. This phenomenum decrease the accuracy of Global Navigation Satellite Systems (GNSS) once can lead to, among other aspects, that receiver lose the lock of one or more satellites during signal tracking. The occurence and intensity of ionospheric scintillations change according to several factors like solar activity, epoch in the year, geographic location and local time. During high solar activity the e ects are more intense mainly at equatorial regions like Brazil. GNSS monitoring stations were deployed on Brazilian territory since February 2011 through projects of cooperation of several institutions of Europe and Brazil, among is inserted the Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT) da Universidade Estadual Paulista J ulio de Mesquita Filho (UNESP). Receivers installed at these stations provide scintillation indexes and signal metrics for each satellite tracked, so called Ionospheric Scintillation Monitor Receivers (ISMR). With the monitoring infrastructure, more than ten million monitoring observations are obtained daily. Extract relevant information in this big amount of data can be a hard process. In this context, this research investigated the usage of data mining and data visualization techniques in order to extend the possibilities of analyzing the scintillations in Brazil and its e ects on GNSS positioning. / Mestre

Veículos autônomos são objeto de crescente estudo em todo o mundo. Face à Engenharia de Transportes, é tema que deve provocar uma revolução nas próximas décadas, pois é concreta a tendência ao uso destes veículos na sociedade. Podem se citar como grandes beneficiados a segurança, a logística, o fluxo de trânsito, o meio ambiente e também os portadores de deficiências. Com o objetivo de fazer um veículo atingir um ponto com coordenadas conhecidas de forma autônoma, uma plataforma veicular terrestre em escala foi utilizada, a qual recebeu um sistema computacional micro controlado e tecnologias para proporcionar mobilidade através de motores elétricos para tração e servo-motores para direcionamento; posicionamento por satélite através de receptor GNSS e bússola eletrônica para orientação; sensoriamento por ultra-som para evitar colisões; e comunicação sem fio, a fim de se realizar remotamente monitoramento e instrução em tempo real através de um aplicativo para computador pessoal (PC). Foi desenvolvido um algoritmo de navegação que, fazendo uso dos recursos disponíveis, proporcionou autonomia ao veículo, de forma a navegar para pontos com coordenadas conhecidas sem controle humano. Os testes realizados visaram avaliar a capacidade de autonomia do veículo, a trajetória de navegação realizada e a acurácia de chegada aos pontos de destino. O veículo foi capaz de atingir os pontos em todos os testes realizados, sendo considerado funcional seu algoritmo de navegação e também os sistemas de mobilidade, posicionamento, sensoriamento e comunicação. / Autonomous vehicles are an on growing research target around the world. Face to Transports Engineering, it is a subject which is expected to make a revolution on the next decades. The great benefits are on security, logistic, traffic flow, environment and handicap. With the goal to make a vehicle navigate autonomously to known geodesics coordinates, a reduced scale terrestrial vehicular platform was used. This platform received a microcontrolled computational system and technologies to give it mobility, through electrical motors for traction and servo-motors for direction; satellite positioning, through a GNSS receiver and magnetic compass for orientation; ultrasound sensing in order to avoid collision; and wireless communication, in order to do remote monitoring and instruction at real time through a PC application. It was developed a navigation algorithm which, from the available resources, gave autonomy to the vehicle, in order to navigate to known geodesics coordinates without human control. The test set was intended to evaluate the autonomy capacity of the vehicle, the navigation trajectory that was done and the arrival accuracy to the destination points. The vehicle reached the destination points on all tests done, being evaluated as functional its navigation algorithm and also the mobility, positioning, sensing and communication systems.