Um sistema computacional interativo para tratamento e análise de dados GPS

Abstract

Este trabalho tem por objetivo apresentar um software de fácil utilização, que é capaz de: I) importar arquivos de observação e navegação de receptores GPS de simples e dupla freqüência: 2) permitir o processamento de um ponto tridimens ional através do Método Paramétrico, tendo como referência inicial, a origem do sistema de coordenadas cartesianas tridimensionais, coincidente com o centro de massa da Terra; 3) analisar os valores das matrizes geradas e os demais valores que são computados no decorrer do processo; 4) permitir análise da geometria dos satélites em órbita a fim de poder calcular a avaliar a diluição de precisão, especificamente dos valores GDOP, TDOP, PDOP, HDOP e VDOP que tem influência direta na qualidade da informação do ponto gerada num dado instante de tempo; 5) visualizar graficamente os satélites numa determinada época de observação, seus ângulos de elevação, para incorrer na possibilidade de corte de satélites na fase de processamento; 6) possibilitar a geração de arquivos RINEX corrigidos dos efeitos de ionosfera e troposfera, através da implementação dos respectivos modelos matemáticos de correção; 7) gerar estatísticas sobre a precisão alcançada e comparação entre os pontos de coordenadas conhecidas e os pontos gerados pelo sistema. O presente trabalho reveste-se de particular importância se considerarmos que não existe hoje no mercado de equipamentos e softwares para geodésia, um sistema que possibilite analisar em detalhe os níveis de informação citadas acima. Nesse sentido, o APYTÉ ("Local Central" em tradução livre do tupi-guarani) intenta ser o embrião de um poderoso sistema de análise de dados GPS, a ser utilizado pelos profissionais das áreas de Engenharia, Topografia, Geodésia, Geoprocessamento e correlatas, como ferramenta de apoio à busca de precisão e particular observação e busca de sentido quando dados se apresentarem "ruins" ou em desacordo com a realidade esperada. Também salienta-se a importância do software ter sido produzido com estruturas de bancos de dados, utilizando-se da linguagem SQL (Structured Query Language, ou Linguagem de Consulta Estruturada em tradução livre), o que possibilita uma resposta rápida dos processamentos, estatísticas e resultados. Por fim, através da apresentação de resultados, interfaces de saída, grids, gráficos e outros artifícios, o Apyté se revela num sistema que abre a "caixa preta" do processamento de pontos, que permite um olhar preciso e diferenciado sobre a realidade do posicionamento, sobre a maneira como esses dados podem ser utilizados e finalmente sobre o significado e impacto de cada grandeza observada.

This paper aims to present a user-friendly software, which is capable of: I) import GPS observation and navigation files of GPS receivers (single and dual frequency); 2) allow the processing of a point through the three-dimensional parametric method, having as the original reference the three-dimensional cartesian coordinate system, coinciding with the center mass of the Earth; 3) examine the values of the arrays generated and other values that are computed in the process; 4) allow analysis of the satellite's geometry in orbit to calculate the dilution of precision, specifically values as TDOP, PDOP, GDOP, HDOP and VDOP which has direct influence on the quality of information generated from the point at a given moment; 5) display graphically the satellites in a given time of observation, its elevation angles, to incur the possibility of cutting the satellite during the processing; 6) allow tbe generation of RINEX files corrected the ionospheric and tropospberic effects, through the implementation of the mathematical models of correction; 7) generate statistics on the accuracy achieved and comparisons between the points of known coordinates and the points generated by the system. This work is of particular importance if we consider that there is today in the market for equipment and software for geodesy, a system that allows review in detail the levels of information mentioned above. Accordingly, the APYTÉ ("Central Place" in free translation of the Tupi-Guarani idiom) aims to be the embryo of a powerful system for analysis of GPS data to be used by professionals in Engineering, Surveying, Geodesy, Geoprocessing and related areas, as a tool to support the searcb for precision and particular observation and search for meaning when data is present "bad" or at odds witb reality expected. lt also the importance of software has been produced with structures of databases, using the SQL language (Structured Query Language), which enables a quikly response of the processing, statistics and results. Finally, through the presentation of results, output interfaces, grids, graphics and other artifacts, the Apyté it is a system that opens the "black box" processing of poinls, which allows a precise and differentiated look on the reality of the position on how such data can be used and finally lhe impact and significance of each observed magnitude.