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INVESTIGAÇÕES SOBRE APLICAÇÕES DE ALTA PRECISÃO DO GPS NO ÂMBITO MARINHO

1999; UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ; Volume: 5; Issue: 1 Linguagem: Português

1982-2170

Cláudia Pereira Krueger,

Maritime Navigation and Safety

No âmbito marinho, muitas tem sido as tecnicas utilizadas para o posicionamento de uma embarcacao. Inicialmente, o homem recorreu a navegacao astronomica ou a metodo expeditos. Com o avanco das ciencias e da tecnologia, novos equipamentos e metodos foram sendo desenvolvidos, possibilitando melhorar a precisao para esses posicionamentos. Desde 1985, o sistema de navegacao por satelites GPS (Global Positioning System) vem sendo utilizado nessa area e se tornou muito atraente, em funcao das suas propriedades predominantes: disponibilidade continua, facil aplicacao e independencia em relacao as condicoes meteorologicas. O presente trabalho verifica as solucoes de alta precisao com a entrada do uso do GPS no ambiente marinho. Isso e realizado em duas areas distintas: Mar do Norte (Alemanha) e do (Brasil). Busca-se tambem, desenvolver um estudo geodesico na area compreendida entre a de Embarque para a do Mel e a do Poco, obtendo informacoes que servirao de referencia para todos os demais projetos a serem la desenvolvidos. Os dados coletados no levantamento do Mar do Norte, com a embarcacao oceanografica WEGA e os receptores Ashtech Z-XII foram processados com o programa GEONAP. As diferencas entre as trajetorias obtidas, utilizando estacoes de referencia situadas a aproximadamente 27 km, e outra, a aproximadamente 200 km foram inferiores a 7 cm para as coordenadas R; para as coordenadas H, inferiores a 18 cm e, inferiores a 20 cm, para as altitudes. Na area da do Poco, utilizou-se a embarcacao GEO, com diferentes estacoes de referencia e receptores Ashtech Z-XII para coleta de dados, visando analisar a solucao precisa DGPS. Esses dados tambem foram processados com o programa GEONAP. Constatou-se uma precisao relativa satisfatoria para a estacao de referencia situada proxima a embarcacao (16km), porem, para a estacao, distante aproximadamente 90km da embarcacao e apresentando uma diferenca de nivel em torno de 920m, essa nao foi satisfatoria. Para ambos os levantamentos,foram realizadas investigacoes sobre aplicacoes de alta precisao do GPS nesses ambientes marinhos. Foram verificadas as consequencias da introducao de certos parâmetros; a remocao de satelites; a resolucao das ambiguidades utilizando a portadora L1; e outros. Essas analises sao importantes para se alcancar a precisao almejada pelo PDGPS com seguranca. A utilizacao do GPS para a deteccao das variacoes da linha de costa na area erosiva da do e descrita neste trabalho. Pode-se verificar a sua praticabilidade alem da viabilidade em funcao da precisao relativa alcancada. Mediante a conexao entre os sistemas GPS e ecobatimetrico, efetou-se perfis batimetricos na area compreendida entre a de Embarque para a do Mel e a do Poco, obtendo-se resultados com precisoes melhores as preconizadas pela Organizacao Internacional de Hidrografia. Investigation on Higly Precise Applications of GPS in Marine Environment Abstract Several techniques have been used for vessel positioning within marine environment. In the beginning, men took advantage of astronomical navigation or other expeditious methods. With science and technology progress, new methods and equipment were developed, making positioning precision improvement possible. Since 1985, GPS has been used in this area, for its predominant properties: continuous availability, easy application and independence in relation to meteorological conditions. This thesis checks highly accurate solutions with application of GPS in marine environment. The work was carried out in two different places: the Northern Sea (Europe) and in Ponta do Poco (Brazil). We also developed geodesic work in the area stretching from Ilha do Mel to Ponta do Poco. The obtained information will serve as reference to other projects to be developed in this area. The Northern Sea survey was carried out when sailing the WEGA oceanographic vessel and using Ashtech Z-XII receivers. After that, the collected data were processed in the GEONAP software. Discrepancies between the two achieved courses were found when using two different reference stations (one at about 27 km and another one at about 200 km). The difference was less than 7 cm, 18 cm and 20 cm in the R, H and height components respectively. The Ponta do Poco survey was carried out by sailing the GEO vessel and using different reference stations and Ashtech Z-XII receivers so as to collect data, in the accurate DGPS solution. These data were also processed in the GEONAP software. Relatively satisfactory accuracy for the reference station located close to the vessel (16 km) was observed. On the other hand, the station (90 km) which was farther than the first one showed a height difference next to 920 meters, which was not good enough. Investigations about high GPS precision applications were made. The consequence of the introduction of some parameters, satellite removal, ambiguity resolution with L1 and others was noticed. These analyses were very important for someone to obtain PDGPS precision. In this thesis, we also describe the use of GPS for the detection of coastline variation in the erosive area of Ponta do Poco. This use proved to be practical and feasible due to the relative precision which can be obtained when using GPS. Having found a connection between GPS and echosounder systems, bathymetric profiles were done in the area stretching from the headland for vessels to the Ilha do Mel and Ponta do Poco. Higher precision than the ones recommended by the International Hydrographic Organization were achieved.